專(zhuān)利名稱(chēng)：雙塔式結(jié)構(gòu)三工位可交替熔煉的恒熔速保護(hù)氣氛電渣爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種30t 120t單電極雙塔式結(jié)構(gòu)三工位可交替熔煉的恒熔速保護(hù)氣氛電渣爐，屬于特種冶金裝備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電渣爐一般是由支臂、立柱、短網(wǎng)、變壓器、托錠臺(tái)車(chē)等構(gòu)成的，單立柱支臂式、雙立柱旋轉(zhuǎn)支臂式雙工位電渣爐，支臂夾持器夾緊假電極和金屬電極，控制傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)T型絲桿帶動(dòng)滾輪懸臂上下移動(dòng)完成熔煉。不設(shè)惰性氣體保護(hù)罩。由于沒(méi)有惰性氣體保護(hù)，電渣鋼的增氫、氧、氮及易氧化元素的燒損難控制。影響電渣錠的質(zhì)量。滾輪支臂式電渣爐機(jī)械摩擦系數(shù)大，控制精度低。裝置金屬電極后易瞌頭，假電極和金屬電極由于整體長(zhǎng)度增加了，加之電極焊接過(guò)程中還可能出現(xiàn)焊偏錯(cuò)位或焊不直的現(xiàn)象，在大填充比的情況下，很難調(diào)整金屬電極在水平方向的位置，很難使金屬電極始終處于結(jié)晶器的中心。金屬電極 與結(jié)晶器易打弧，甚至有擊穿結(jié)晶器的現(xiàn)象發(fā)生。單工位電渣爐在電渣錠冷卻時(shí)間段不能生產(chǎn)，大錠型電渣錠冷卻時(shí)間更長(zhǎng)，生產(chǎn)效率降低。雖采用了計(jì)算機(jī)控制。但是大多數(shù)電渣爐都不是真正意義上的計(jì)算機(jī)控制，而是僅僅滿(mǎn)足于用計(jì)算機(jī)進(jìn)行一般的過(guò)程控制，甚至是某一過(guò)程的控制。比如僅對(duì)正常重熔期重熔電流、電壓進(jìn)行控制。有的不能控制啟動(dòng)和補(bǔ)縮，更不能控制熔化速率。對(duì)于水溫、水壓只是在監(jiān)視器上進(jìn)行顯示，而不能實(shí)施有效的控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的是一種30t 120t單電極雙塔式結(jié)構(gòu)三工位可交替熔煉的恒熔速保護(hù)氣氛電渣爐，其目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺陷，解決大噸位金屬電極懸掛后支臂瞌頭問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案一種30t 120t單電極雙塔式結(jié)構(gòu)三工位可交替熔煉的恒熔速保護(hù)氣氛電渣爐，其特征是包括兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)塔式爐頭、一個(gè)移動(dòng)式熔煉站、兩個(gè)輔助工位和一個(gè)電氣系統(tǒng)和PLC加計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭設(shè)在一個(gè)移動(dòng)式熔煉站和兩個(gè)輔助工位之間；所述的兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)塔式爐頭的熔煉電源主回路分別定位在一個(gè)移動(dòng)式熔煉站上，該定位是通過(guò)結(jié)晶器電極上部上的四個(gè)同軸定位氣缸，定位氣缸中的氣缸活塞桿端部與電渣電源的同軸回程電路相聯(lián)，四個(gè)氣缸活塞桿插入結(jié)晶器電極下部的四根立柱上。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1)塔式爐頭結(jié)構(gòu)使大噸位金屬電極懸掛后水平度提高。2)爐頭與料桿均可升降使塔身整體高度降低。3)Χ_Υ電極調(diào)整裝置使金屬電極處于結(jié)晶器的中心調(diào)整簡(jiǎn)便。4)采用三熔煉工位設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)是用較小噸位金屬電極在中心熔位通過(guò)雙臂交替重熔大規(guī)格的電渣錠；還可以用兩個(gè)支臂分別在兩個(gè)熔位重熔出兩個(gè)規(guī)格較小的電渣錠，提高電渣爐的有效利用率和生產(chǎn)的靈活性，提高生產(chǎn)效率。解決大噸位大直徑長(zhǎng)金屬電極制備的困難。5)高精度稱(chēng)重系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)和PLC恒熔速自動(dòng)控制系統(tǒng)提高恒熔速控制精度，提高成材率，降低噸鋼電耗。


附圖I是雙塔式結(jié)構(gòu)三工位可交替熔煉的恒熔速保護(hù)氣氛電渣爐的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是圖I的俯視圖。附圖3是PLC加計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)原理圖。附圖4是圖3的控制功能方塊圖。圖中的I是電極進(jìn)給系統(tǒng)、2是水冷導(dǎo)電升降銅桿、3是電子秤支架、4是滑動(dòng)導(dǎo)電系統(tǒng)、5是井式框架、6是結(jié)晶器電極上部、7是結(jié)晶器電極下部、8是結(jié)晶器、9是底水箱、10是電極對(duì)中機(jī)構(gòu)、11是壓力傳感器、12是自動(dòng)輔助電極夾持機(jī)構(gòu)、13是固定架、14是上煙 罩、15是下煙罩、16是護(hù)欄、17是輔助電極、18是自耗電極、19是底水架、20是升降框架、21是運(yùn)錠小車(chē)、22是電極加熱爐。
具體實(shí)施例方式對(duì)照附圖1、2，其結(jié)構(gòu)是包括兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)塔式爐頭、一個(gè)移動(dòng)式熔煉站、兩個(gè)輔助工位和一個(gè)電氣系統(tǒng)和PLC加計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭設(shè)在一個(gè)移動(dòng)式熔煉站和兩個(gè)輔助工位之間；所述的兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)塔式爐頭的熔煉電源主回路分別定位在一個(gè)移動(dòng)式熔煉站上，該定位是通過(guò)結(jié)晶器電極上部上的四個(gè)同軸定位氣缸，定位氣缸中的氣缸活塞桿端部與電渣電源的同軸回程電路相聯(lián)，四個(gè)氣缸活塞桿插入結(jié)晶器電極下部的四根立柱上。
所述的電氣系統(tǒng)部分中的變壓器二次側(cè)短網(wǎng)固定在可轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭上的二次短網(wǎng)連接固定架13上，變壓器二次側(cè)短網(wǎng)與可轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭上的滑動(dòng)導(dǎo)電系統(tǒng)4相連接，可轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭上的二次短網(wǎng)與結(jié)晶器電極上部6相連接，結(jié)晶器電極上部6通過(guò)結(jié)晶器電極上部6上的四個(gè)氣缸活塞桿插入固定熔煉站上的結(jié)晶器電極下部7的四根立柱上與固定熔煉站相連接。所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)塔式爐頭，其結(jié)構(gòu)包括井式框架5、升降框架20、電極進(jìn)給系統(tǒng)I、水冷導(dǎo)電升降銅桿2、滑動(dòng)導(dǎo)電系統(tǒng)4、輔助電極夾緊機(jī)構(gòu)12、二次短網(wǎng)連接固定架13、電子秤支架3、壓力傳感器11、電極對(duì)中機(jī)構(gòu)10、結(jié)晶器電極上部6、上煙罩14、下煙罩15、升降框架20，其中電極進(jìn)給系統(tǒng)I、水冷導(dǎo)電升降銅桿2、輔助電極夾緊機(jī)構(gòu)12通過(guò)電子秤支架3支撐在三個(gè)壓力傳感器11上，上煙罩14固定在升降框架20上，下煙罩15通過(guò)兩個(gè)氣缸懸掛在升降框架20上，下煙罩15上開(kāi)有加料口和除塵吸風(fēng)口，水冷導(dǎo)電升降銅桿2中下部連接關(guān)節(jié)軸承，電極對(duì)中機(jī)構(gòu)10在水冷導(dǎo)電升降銅桿2頂部；滑動(dòng)導(dǎo)電系統(tǒng)4中的滑動(dòng)觸點(diǎn)組件連接到水冷導(dǎo)電升降銅桿2，升降框架20在井式框架5內(nèi)，工作時(shí)，電極進(jìn)給系統(tǒng)I、水冷導(dǎo)電升降銅桿2、滑動(dòng)導(dǎo)電系統(tǒng)4、輔助電極夾緊機(jī)構(gòu)12、二次短網(wǎng)連接固定架13、電子秤支架3、壓力傳感器11、電極對(duì)中機(jī)構(gòu)10、結(jié)晶器電極上部6、上煙罩14均隨升降框架20在井式框架5內(nèi)作上下的升降運(yùn)動(dòng)，升降運(yùn)動(dòng)是由兩個(gè)油缸來(lái)完成的，采用四個(gè)直線(xiàn)導(dǎo)軌來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向作用。所述的移動(dòng)式熔煉站部分包含有結(jié)晶器電極下部7、結(jié)晶器8、底水箱9、運(yùn)錠小車(chē)21，可轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭部分在一個(gè)移動(dòng)式熔煉站和兩個(gè)輔助工位之間轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)晶器電極上部6上的四個(gè)定位氣缸，定位氣缸中的氣缸活塞桿端部與電洛電源的回程電路相聯(lián)，四個(gè)氣缸活塞桿插入結(jié)晶器電極下部7的四根立柱上，底水箱9內(nèi)部的四個(gè)活動(dòng)銅觸頭與底水箱導(dǎo)電銅板的接觸面是弧形的，四個(gè)活動(dòng)銅觸頭與結(jié)晶器8表面的接觸是線(xiàn)性接觸；結(jié)晶器電極下部7由三根固定立柱和一根可旋轉(zhuǎn)立柱組成，結(jié)晶器8、底水箱9固定在運(yùn)錠小車(chē)21上，當(dāng)運(yùn)錠小車(chē)21需要從冶煉工位移動(dòng)到脫 模工位時(shí)，結(jié)晶器電極下部7的一根可旋轉(zhuǎn)立柱可打開(kāi)讓路。所述的電極進(jìn)給系統(tǒng)1，其結(jié)構(gòu)包括慢速伺服電機(jī)和快速交流伺服電機(jī)減速機(jī)。所述的兩個(gè)輔助工位部分，其結(jié)構(gòu)包括兩臺(tái)電極端部加熱爐22、電極導(dǎo)向支架23，兩臺(tái)電極端部加熱爐22分別放置在兩個(gè)電極導(dǎo)向支架23內(nèi)部。所述的滑動(dòng)導(dǎo)電系統(tǒng)4,其結(jié)構(gòu)是包括若干層電刷部分和若干組集電部分,其中若干層電刷部分中的各電刷塊與若干組集電部分中的各導(dǎo)電桿5連接在一起。所述的若干層電刷部分，其每層的結(jié)構(gòu)由若干的電刷塊、電刷固定架和固定彈簧環(huán)組成，其中電刷塊固定在電刷固定架內(nèi)，并沿導(dǎo)電料桿均布。固定彈簧環(huán)抱緊各電刷塊，將各電刷塊均勻受力壓緊在導(dǎo)電料桿上。所述的若干組集電部分包含有若干根導(dǎo)電桿和若干根導(dǎo)電電纜線(xiàn)組成。若干根導(dǎo)電電纜線(xiàn)將各電刷塊與各導(dǎo)電桿連接起來(lái)，最后各導(dǎo)電桿通過(guò)固定螺栓匯集固定在固定導(dǎo)電板上。所述的電極對(duì)中機(jī)構(gòu)10，其結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)電動(dòng)推桿部分、一個(gè)浮動(dòng)支架部分、一個(gè)固定支架部分；浮動(dòng)支架部分中的關(guān)節(jié)軸承支承柱的上端與電動(dòng)推桿部分中的電動(dòng)推桿的活塞桿相連，浮動(dòng)支架部分中的沿X軸轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)軸承安裝在固定支架部呈中的固定支架上。所述的電動(dòng)推桿部分，其結(jié)構(gòu)包括電動(dòng)推桿浮動(dòng)支架和電動(dòng)推桿，電動(dòng)推桿浮動(dòng)支架固定在設(shè)備框架上，可繞X軸和Y軸作一定的轉(zhuǎn)動(dòng)；電動(dòng)推桿的活塞桿與浮動(dòng)支架部分相連。所述的浮動(dòng)支架部分，其結(jié)構(gòu)包含有沿X軸轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)軸承、沿Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)軸承、浮動(dòng)架、關(guān)節(jié)軸承支承板、關(guān)節(jié)軸承支承柱，其中關(guān)節(jié)軸承支承板、關(guān)節(jié)軸承支承柱的上端與電動(dòng)推桿的活塞桿相連，下端通過(guò)沿Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)軸承與浮動(dòng)架相連接；浮動(dòng)架則通過(guò)沿X軸轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)軸承與固定支架相連接，所述的一個(gè)固定支架部分，其結(jié)構(gòu)包括一個(gè)固定支架、三個(gè)浮動(dòng)連接桿和三個(gè)稱(chēng)重傳感器，固定支架通過(guò)稱(chēng)重傳感器和浮動(dòng)連接桿，固定在設(shè)備框架上，浮動(dòng)連接桿通過(guò)其兩端的關(guān)節(jié)軸承，分別與固定支架和設(shè)備框架相連接，分布在固定支架的前后兩側(cè)和右側(cè)。所述的輔助電極夾緊機(jī)構(gòu)12其結(jié)構(gòu)包括輔助電極、導(dǎo)電料桿、固定軸、薄膜氣缸、固定板、彈珠；其中導(dǎo)電料桿通過(guò)彈珠連接輔助電極上，固定軸和固定板固定在爐頭支架上，導(dǎo)電料桿外側(cè)是固定軸，導(dǎo)電料桿與薄膜氣缸相接。由固定軸和固定板組成一個(gè)固定軸部分，固定軸和固定板固定在爐頭支架上。三個(gè)薄膜氣缸和一個(gè)導(dǎo)電料桿組成一個(gè)上下移動(dòng)套部分，在薄膜氣缸的動(dòng)力作用下，導(dǎo)電料桿在固定軸外作垂直上下運(yùn)動(dòng)。若干顆彈珠承接了連接導(dǎo)電料桿和輔助電極的作用。對(duì)照附圖3，電極進(jìn)給控制可實(shí)現(xiàn)自耗電極浸入渣池深度的控制。使用渣阻/渣阻擺動(dòng)的組合進(jìn)行插入深度的控制，和將熔煉功率作為熔速控制的控制變量對(duì)兩個(gè)控制回路產(chǎn)生的交叉影響就可以最小。并且電渣熔速在5Kg/min到25Kg/min范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，熔速偏差控制在±5%的范圍內(nèi)。渣池的電阻的實(shí)際值和參考設(shè)定值進(jìn)行比較，可以通過(guò)操作界面PC (OIP)的可視屏幕手動(dòng)設(shè)置，或者選擇全自動(dòng)熔煉控制時(shí)的熔煉工藝配方。對(duì)照附圖4，熔煉過(guò)程中電子秤重系統(tǒng)不斷測(cè)量剩余自耗電極的重量，計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)讀取一個(gè)新的重量數(shù)據(jù)，并根據(jù)在時(shí)間窗口內(nèi)移動(dòng)的濾波平均值計(jì)算出一個(gè)新的熔速值，以達(dá)到熔煉要求的精度。通過(guò)設(shè)定值和實(shí)際值的比較，計(jì)算機(jī)計(jì)算出下級(jí)熔煉功率控制器的設(shè)定值，并最終產(chǎn)生熔煉電源的熔煉電流控制器的設(shè)定值。共設(shè)有3種控制熔煉電流方式化渣模式、重熔模式、熱補(bǔ)縮模式。當(dāng)達(dá)到預(yù)定的剩余電極重量時(shí)，熔速控制就會(huì)自動(dòng)停止。此時(shí)就開(kāi)始熱封頂周期，此時(shí)控制模式自動(dòng)轉(zhuǎn)為時(shí)基的功率控制，即在速度控制的熔煉周期間最后所用的功率同時(shí)也用于隨后周期的開(kāi)始。這時(shí)，功率是按照工藝所確定的功率/時(shí)間曲線(xiàn)減小的，在這個(gè)程序結(jié)束時(shí)，重熔過(guò)程自動(dòng)終止。在執(zhí)行熔煉工藝配方時(shí)，在選定的數(shù)據(jù)點(diǎn)之間進(jìn)行線(xiàn)性插入并周期性地將有效設(shè)定點(diǎn)傳送到RMC之間。隨著電極重量的減少，熔煉工藝配方可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的曲線(xiàn)控制所需要的熔速利用組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)了一套全自動(dòng)熔速控制與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有冶煉算法決策，冶煉配方編輯與管理，電渣熔煉全過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控與記錄，動(dòng)畫(huà)顯示冶煉參數(shù)、報(bào)表和故障自診斷及報(bào)警等功能，使電渣重熔過(guò)程中減少人為干預(yù)的影響，從而提高電渣錠的冶金質(zhì)量。 本發(fā)明的工作流程
開(kāi)始一控制系統(tǒng)通電一載著結(jié)晶器8、底水箱9的運(yùn)錠小車(chē)21，從脫錠工位行走至熔煉工位一連接并打開(kāi)結(jié)晶器8和底水箱9的冷卻水快換接頭一置入電渣后，將已連接好的自耗電極和輔助電極吊入結(jié)晶器8內(nèi)一兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)塔式爐頭部分中的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭轉(zhuǎn)至熔煉站上方一結(jié)晶器電極上部6上的四個(gè)定位氣缸活塞桿下降，插入結(jié)晶器電極下部7的四根立柱上一水冷導(dǎo)電升降銅桿2下降至輔助電極17接頭一調(diào)整電極對(duì)中機(jī)構(gòu)10，使輔助電極17的插頭與水冷導(dǎo)電升降銅桿2端部的夾持口對(duì)中一水冷導(dǎo)電升降銅桿2的外部的銅管被氣動(dòng)壓下，鎖緊滾珠被凸輪環(huán)壓到輔助電極17的插頭內(nèi)，水冷導(dǎo)電升降銅桿2底部銅平面即被鎖住，且與輔助電極鋼平面充分接觸一電極進(jìn)給系統(tǒng)I中的快速交流伺服電機(jī)減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將水冷導(dǎo)電升降銅桿2、輔助電極17和自耗電極18 —起提起到開(kāi)始冶煉高度一輸入工藝參數(shù)一冶煉開(kāi)始進(jìn)行，電極進(jìn)給系統(tǒng)I中的慢速伺服電機(jī)運(yùn)行，通過(guò)傳感器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，控制熔速一冶煉結(jié)束，電極進(jìn)給系統(tǒng)I中的快速交流伺服電機(jī)減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)兩個(gè)液壓油缸導(dǎo)向桿伸出，升降框架20升起，帶動(dòng)水冷導(dǎo)電升降銅桿2、輔助電極17和剩余的自耗電極18 —起提出結(jié)晶器。同時(shí)，結(jié)晶器電極上部6上的四個(gè)定位氣缸活塞桿縮回，脫離結(jié)晶器電極下部7的四根立柱一可轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭部分轉(zhuǎn)動(dòng)至取剩余電極工位一水冷導(dǎo)電升降銅桿2下降一外部的銅管被氣動(dòng)提起，鎖緊滾珠被凸輪環(huán)退出輔助電極17的插頭外，水冷導(dǎo)電升降銅桿2底部銅平面即被解鎖一電極進(jìn)給系統(tǒng)I中的快速交流伺服電機(jī)減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將水冷導(dǎo)電升降銅桿2、輔助電極17和剩余的自耗電極18 —起提起到可轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭部分的轉(zhuǎn)動(dòng)高度。與此同時(shí)，兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)塔式爐頭部分中的另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭之前已在輔助工位完成電極夾持和電極端部在電極加熱爐22內(nèi)的加熱工序，轉(zhuǎn)至熔煉站上方，重復(fù)前一爐頭的冶煉工序，進(jìn)行交替冶煉。最終，根據(jù)冶煉工藝要求，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭經(jīng)多次交替冶煉，直至完成整個(gè)冶煉工作一進(jìn)行自然冷卻過(guò)程一冷卻結(jié)束，關(guān)閉和拆卸結(jié)晶器8和底水箱9的冷卻水快換接頭，打開(kāi)結(jié)晶器電極下部7的一根可旋轉(zhuǎn)立柱讓路一運(yùn)錠小車(chē)21從冶煉工位移動(dòng)到脫模工位一先后吊走結(jié)晶器和已冶煉好的鋼錠，整個(gè)一個(gè)循環(huán)的冶煉工作結(jié)束一將結(jié)晶器8重新吊入移動(dòng)熔煉站工位，將結(jié)晶器8與底水箱9使用螺栓固定，準(zhǔn)備冶煉一進(jìn)入下一循環(huán)。本發(fā)明采用雙塔式結(jié)構(gòu)、爐頭料桿吊掛假電極并連接金屬電極，爐頭與料桿均可升降，雙塔式結(jié)構(gòu)整體可旋轉(zhuǎn)，采用三熔煉工位設(shè)計(jì)，用較小噸位金屬電極在中心熔位通過(guò)雙臂交替重熔大規(guī)格、大噸位的電渣錠，可以在另一個(gè)熔位繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)或進(jìn)行金屬電極預(yù)熱；可以根據(jù)錠型的不同合理安排生產(chǎn)?？梢杂脙蓚€(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭，分別在兩個(gè)熔位重熔出兩個(gè)規(guī)格較小的電渣錠。經(jīng)試驗(yàn)，采用塔式結(jié)構(gòu)解決了大噸位金屬電極懸掛后支臂瞌頭問(wèn)題。塔式爐頭直線(xiàn)導(dǎo)軌升降設(shè)計(jì)解決了料桿行程有限增加交臂熔煉時(shí)金屬電極提升高度。采用塔式結(jié)構(gòu)、料桿吊掛假電極并連接金屬電極的設(shè)計(jì)方案，設(shè)置高精度X-Y電極調(diào)整裝置，解決了在大 填充比的情況下，金屬電極保持水平方向的位置，使金屬電極始終處于結(jié)晶器的中心。采用三熔煉工位設(shè)計(jì)方案主要優(yōu)點(diǎn)是提高電渣爐的生產(chǎn)率，可減少電渣爐的熱停時(shí)間，在電渣錠模冷期間，可以在另一個(gè)熔位繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)；可以根據(jù)錠型的不同合理安排生產(chǎn)，用較小噸位短金屬電極在中心熔位通過(guò)雙臂交替重熔較大規(guī)格的電渣錠；還可以用兩個(gè)支臂分別在兩個(gè)熔位重熔出兩個(gè)規(guī)格較小的電渣錠，提高電渣爐的有效利用率和生產(chǎn)的靈活性，提高生產(chǎn)效率。解決大噸位大直徑長(zhǎng)金屬電極制備的困難。高精度稱(chēng)重、計(jì)算機(jī)和PLC恒熔速自動(dòng)控制系統(tǒng)，解決啟動(dòng)到補(bǔ)縮終了，整個(gè)重熔過(guò)程實(shí)現(xiàn)了全計(jì)算機(jī)恒熔速控制提高控制精度、降低噸鋼電耗，提高成材率。采用氣密型惰性氣體保護(hù)設(shè)計(jì)方案，可以完全避免電極和爐渣的氧化Ti，Zr, Al, Si等元素的氧化燒損可以基本避免，特別有利于含Al，Ti高溫合金的窄成分控制，可以獲得高潔凈度的鋼錠，用Ar保護(hù)時(shí)可以防止鋼的吸氮和吸氫。解決電渣鋼的增氫、氧、氮及易氧化元素的燒損難控制。提高電渣錠的質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.ー種30t 120t單電極雙塔式結(jié)構(gòu)三エ位可交替熔煉的恒熔速保護(hù)氣氛電渣爐，其特征是包括兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)塔式爐頭、一個(gè)移動(dòng)式熔煉站、兩個(gè)輔助エ位和一個(gè)電氣系統(tǒng)和PLC加計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭設(shè)在一個(gè)移動(dòng)式熔煉站和兩個(gè)輔助エ位之間；所述的兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)塔式爐頭的熔煉電源主回路分別定位在一個(gè)移動(dòng)式熔煉站上，該定位是通過(guò)結(jié)晶器電極上部上的四個(gè)同軸定位氣缸，定位氣缸中的氣缸活塞桿端部與電洛電源的同軸回程電路相聯(lián)，四個(gè)氣缸活塞桿插入結(jié)晶器電極下部的四根立柱上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種30t 120t單電極雙塔式結(jié)構(gòu)三エ位可交替熔煉的恒熔速保護(hù)氣氛電渣爐，其特征是所述的電氣系統(tǒng)部分中的變壓器二次側(cè)短網(wǎng)固定在可轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭上的二次短網(wǎng)連接固定架上，變壓器二次側(cè)短網(wǎng)與可轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭上的滑動(dòng)導(dǎo)電系統(tǒng)相連接，可轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭上的二次短網(wǎng)與結(jié)晶器電極上部相連接，結(jié)晶器電極上部通過(guò)結(jié)晶器電極上部上的四個(gè)氣缸活塞桿插入固定熔煉站上的結(jié)晶器電極下部的四根立柱上與固定熔煉站相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種30t 120t單電極雙塔式結(jié)構(gòu)三エ位可交替熔煉的恒熔速保護(hù)氣氛電渣爐，其特征是所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)塔式爐頭，其結(jié)構(gòu)包括井式框架、升降框架、電極進(jìn)給系統(tǒng)、水冷導(dǎo)電升降銅桿、滑動(dòng)導(dǎo)電系統(tǒng)、輔助電極夾緊機(jī)構(gòu)、二次短網(wǎng)連接固定架、電子秤支架、壓カ傳感器、電極對(duì)中機(jī)構(gòu)、結(jié)晶器電極上部、上煙罩、下煙罩、升降框架，其中電極進(jìn)給系統(tǒng)、水冷導(dǎo)電升降銅桿、輔助電極夾緊機(jī)構(gòu)通過(guò)電子秤支架支撐在三個(gè)壓力傳感器上，上煙罩固定在升降框架上，下煙罩通過(guò)兩個(gè)氣缸懸掛在升降框架上，下煙罩上開(kāi)有加料ロ和除塵吸風(fēng)ロ，水冷導(dǎo)電升降銅桿中下部連接關(guān)節(jié)軸承，電極對(duì)中機(jī)構(gòu)在水冷導(dǎo)電升降銅桿頂部；滑動(dòng)導(dǎo)電系統(tǒng)中的滑動(dòng)觸點(diǎn)組件連接到水冷導(dǎo)電升降銅桿，升降框架在井式框架內(nèi)；工作吋，電極進(jìn)給系統(tǒng)、水冷導(dǎo)電升降銅桿、滑動(dòng)導(dǎo)電系統(tǒng)、輔助電極夾緊機(jī)構(gòu)、二次短網(wǎng)連接固定架、電子秤支架、壓カ傳感器、電極對(duì)中機(jī)構(gòu)、結(jié)晶器電極上部、上煙罩均隨升降框架在井式框架內(nèi)作上下的升降運(yùn)動(dòng)，升降運(yùn)動(dòng)是由兩個(gè)油缸來(lái)完成的，采用四個(gè)直線(xiàn)導(dǎo)軌來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種30t 120t單電極雙塔式結(jié)構(gòu)三エ位可交替熔煉的恒熔速保護(hù)氣氛電渣爐，其特征是所述的移動(dòng)式熔煉站包含有結(jié)晶器電極下部、結(jié)晶器、底水箱、運(yùn)錠小車(chē)，可轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭部分在一個(gè)移動(dòng)式熔煉站和兩個(gè)輔助エ位之間轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)晶器電極上部上的四個(gè)定位氣缸，定位氣缸中的氣缸活塞桿端部與電渣電源的回程電路相聯(lián)，四個(gè)氣缸活塞桿插入結(jié)晶器電極下部的四根立柱上，底水箱內(nèi)部的四個(gè)活動(dòng)銅觸頭與底水箱導(dǎo)電銅板的接觸面是弧形的，四個(gè)活動(dòng)銅觸頭與結(jié)晶器表面的接觸是線(xiàn)性接觸；結(jié)晶器電極下部由三根固定立柱和一根可旋轉(zhuǎn)立柱組成，結(jié)晶器、底水箱固定在運(yùn)錠小車(chē)上，當(dāng)運(yùn)錠小車(chē)需要從冶煉エ位移動(dòng)到脫模エ位時(shí)，結(jié)晶器電極下部的一根可旋轉(zhuǎn)立柱可打開(kāi)讓路。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種30t 120t單電極雙塔式結(jié)構(gòu)三エ位可交替熔煉的恒熔速保護(hù)氣氛電渣爐，其特征是所述的兩個(gè)輔助エ位，其結(jié)構(gòu)包括兩臺(tái)電極端部加熱爐、電極導(dǎo)向支架，兩臺(tái)電極端部加熱爐分別放置在兩個(gè)電極導(dǎo)向支架內(nèi)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種30t 120t單電極雙塔式結(jié)構(gòu)三エ位可交替熔煉的恒熔速保護(hù)氣氛電渣爐的工作流程是 開(kāi)始一控制系統(tǒng)通電一載著結(jié)晶器、底水箱的運(yùn)錠小車(chē)，從脫錠エ位行走至熔煉エ位—連接并打開(kāi)結(jié)晶器和底水箱的冷卻水快換接頭一置入電渣后，將已連接好的自耗電極和輔助電極吊入結(jié)晶器內(nèi)一兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)塔式爐頭部分中的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭轉(zhuǎn)至熔煉站上方一結(jié)晶器電極上部上的四個(gè)定位氣缸活塞桿下降，插入結(jié)晶器電極下部的四根立柱上一水冷導(dǎo)電升降銅桿下降至輔助電極接頭一調(diào)整電極對(duì)中機(jī)構(gòu)，使輔助電極的插頭與水冷導(dǎo)電升降銅桿ニ端部的夾持ロ對(duì)中一水冷導(dǎo)電升降銅桿的外部的銅管被氣動(dòng)壓下，鎖緊滾珠被凸輪環(huán)壓到輔助電極的插頭內(nèi)，水冷導(dǎo)電升降銅桿底部銅平面即被鎖住，且與輔助電極鋼平面充分接觸一電極進(jìn)給系統(tǒng)中的快速交流伺服電機(jī)減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將水冷導(dǎo)電升降銅桿、輔助電極和自耗電極一起提起到開(kāi)始冶煉高度一輸入エ藝參數(shù)一冶煉開(kāi)始進(jìn)行，電極進(jìn)給系統(tǒng)中的慢速伺服電機(jī)運(yùn)行，通過(guò)傳感器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，控制熔速一冶煉結(jié)束，電極進(jìn)給系統(tǒng)中的快速交流伺服電機(jī)減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)兩個(gè)液壓油缸導(dǎo)向桿伸出，升降框架升起，帶動(dòng)水冷導(dǎo)電升降銅桿、輔助電極和剰余的自耗電極一起提出結(jié)晶器；同時(shí)，結(jié)晶器電極上部上 的四個(gè)定位氣缸活塞桿縮回，脫離結(jié)晶器電極下部的四根立柱一可轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭部分轉(zhuǎn)動(dòng)至取剰余電極エ位一水冷導(dǎo)電升降銅桿下降一外部的銅管被氣動(dòng)提起，鎖緊滾珠被凸輪環(huán)退出輔助電極的插頭外，水冷導(dǎo)電升降銅桿底部銅平面即被解鎖一電極進(jìn)給系統(tǒng)I中的快速交流伺服電機(jī)減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將水冷導(dǎo)電升降銅桿、輔助電極和剰余的自耗電極一起提起到可轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭部分的轉(zhuǎn)動(dòng)高度；與此同時(shí)，兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)塔式爐頭部分中的另ー個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭之前已在輔助エ位完成電極夾持和電極端部在電極加熱爐內(nèi)的加熱エ序，轉(zhuǎn)至熔煉站上方，重復(fù)前ー爐頭的冶煉エ序，進(jìn)行交替冶煉；最終，根據(jù)冶煉エ藝要求，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭經(jīng)多次交替冶煉，直至完成整個(gè)冶煉工作一進(jìn)行自然冷卻過(guò)程一冷卻結(jié)束，關(guān)閉和拆卸結(jié)晶器和底水箱的冷卻水快換接頭，打開(kāi)結(jié)晶器電極下部的一根可旋轉(zhuǎn)立柱讓路一運(yùn)錠小車(chē)從冶煉エ位移動(dòng)到脫模エ位一先后吊走結(jié)晶器和已冶煉好的鋼錠，整個(gè)一個(gè)循環(huán)的冶煉工作結(jié)束一將結(jié)晶器重新吊入移動(dòng)熔煉站エ位，將結(jié)晶器與底水箱使用螺栓固定，準(zhǔn)備冶煉一進(jìn)入下一循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明是雙塔式結(jié)構(gòu)三工位可交替熔煉的恒熔速保護(hù)氣氛電渣爐，包括兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)塔式爐頭、一個(gè)移動(dòng)式熔煉站、兩個(gè)輔助工位和一個(gè)電氣系統(tǒng)和PLC加計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，可轉(zhuǎn)動(dòng)爐頭設(shè)在移動(dòng)式熔煉站和輔助工位之間；可轉(zhuǎn)動(dòng)塔式爐頭的熔煉電源主回路分別定位在移動(dòng)式熔煉站上，定位是通過(guò)結(jié)晶器電極上部上的同軸定位氣缸，定位氣缸中的氣缸活塞桿端部與電渣電源的同軸回程電路相聯(lián)，氣缸活塞桿插入結(jié)晶器電極下部的四根立柱上。優(yōu)點(diǎn)用較小噸位短金屬電極在中心熔位通過(guò)雙臂交替重熔較大規(guī)格的電渣錠；用兩個(gè)支臂分別在兩個(gè)熔位重熔出兩個(gè)規(guī)格小的電渣錠，提高電渣爐的有效利用率和生產(chǎn)的靈活性，提高生產(chǎn)效率。解決大噸位大直徑長(zhǎng)金屬電極制備的困難。
文檔編號(hào)C22B9/187GK102703723SQ20121001864
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者朱興發(fā), 胡江, 陳志強(qiáng), 高玉龍, 黃森根 申請(qǐng)人:蘇州振吳電爐有限公司, 蘇州振湖電爐有限公司