專利名稱：一種電渣重熔中精確控制自耗電極余頭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電渣重熔工藝，尤其是涉及一種電渣重熔中精確控制自耗電極余頭的方法。
背景技術(shù)：
電渣重熔中的自耗電極成本約占電渣錠總成本的85 %，甚至高達(dá)95%以上。目前，電渣重熔法生產(chǎn)大鍛件用優(yōu)質(zhì)大型鋼錠通常采用多電極操作，一根大型電渣鋼錠要用數(shù)十根乃至上百根電極通過以小熔大的方式得到。自耗電極的剩余長度(即余頭)不易控制，而且爐口屬于高溫高煙氣環(huán)境，工作環(huán)境惡劣，實(shí)際操作時都是操作工戴防護(hù)鏡近距離觀察，觀察也很不方便，因此對電極余頭的控制長期以來普遍比較粗放甚至很隨意，以致自耗電極余頭長達(dá)300mm，甚至更長也是司空見慣的事，這就造成了自耗電極的浪費(fèi)，增加了電渣錠的生產(chǎn)成本。另外，假電極過長，容易導(dǎo)致假電極化入電渣爐導(dǎo)致電渣錠成分改變，使電渣錠報(bào)廢的質(zhì)量事故；假電極過短，自耗電極余頭過長，造成自耗電極的浪費(fèi)。中國專利申請公布號CN102297669A，申請公布日2011. 12. 28，公開了一種電渣爐熔化電極剩余長度的軟測量方法，根據(jù)電極復(fù)雜的受力關(guān)系得電極長度軟測量公式，根據(jù)熔煉過程中各位置變化關(guān)系及熔化結(jié)晶模型得到電極剩余長度的軟測量公式。該方法是根據(jù)重量預(yù)測模型和位置預(yù)測模型融合來確定自耗電極剩余長度，即只是采用軟測量的方法對電極剩余長度進(jìn)行預(yù)測，在實(shí)際生產(chǎn)過程中還是存在較大的誤差。另外，該方法需要較多檢測設(shè)備，不僅直接增加了成本，而且適應(yīng)性及可控性也較差，不易于實(shí)際操作與掌握。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有控制自耗電極余頭的方法誤差大，成本高，適應(yīng)性及可控性差，不易于實(shí)際操作與掌握的問題，提供了一種電渣重熔中精確控制自耗電極余頭的方法，該方法能精確控制電極余頭長度，投資少，工藝靈活，適應(yīng)性、可控性強(qiáng)，操作簡單，能提高自耗電極利用率，降低電渣錠的生產(chǎn)成本。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種電渣重熔中精確控制自耗電極余頭的方法，所述的方法包括以下步驟
(I)設(shè)計(jì)自耗電極余頭長度自耗電極余頭長度Lt即為自耗電極所要剩余的長度，每組自耗電極中的自耗電極余頭長度Lt均相等，預(yù)先設(shè)計(jì)自耗電極余頭長度以便確定假電極的長度。(2)設(shè)計(jì)各組自耗電極的假電極長度第I組自耗電極的假電極長度為L1= Hs-L余一A His- Hs，第2組自耗電極的假電極長度為L2=L1 — A His，依此類推，第n組自耗電極的假電極長度為Ln=L1 - (n - I) X A His,式中=Hlt為橫臂到達(dá)下限位時其底端至底板的垂直距離，A His為每組自耗電極熔化直至橫臂到達(dá)下限位時電渣錠所增加的高度，Hs為渣厚。橫臂到達(dá)下限位時其底端至底板的垂直距離Hlt通過測量即可得到，是一個恒定值，渣厚Hs也是一個恒定值。在重熔過程中橫臂會隨著自耗電極的熔化而下降，當(dāng)橫臂到達(dá)下限位時，每組自耗電極均熔化至只剩自耗電極余頭，由于每組自耗電極的重量與長度均相同，且每組自耗電極設(shè)計(jì)的自耗電極余頭長度Lt也均相等，因此當(dāng)每組自耗電極熔化至只剩自耗電極余頭時，電渣錠所增加的高度A His^相同。當(dāng)?shù)贗組自耗電極進(jìn)給熔化至只剩自耗電極余頭時，即第I組自耗電極進(jìn)給熔化直至橫臂到達(dá)下限位時，Hlt= L1+ L余+AHis+ Hfi，可得L1= Hs-CL^+AHis+ Hfi)，由于L余為一個預(yù)先設(shè)計(jì)的定值，因此第I組自耗電極的假電極長度L1便確定，同理，當(dāng)?shù)?組自耗電極進(jìn)給熔化至只剩自耗電極余頭時，H臂=L2+ L余+2 A Hg+ H渣，可得L2= H臂一(L余+2 A Hg+ H渣)，轉(zhuǎn)換后可得L2=L1—A H錠，第2組自耗電極的假電極長度也可確定，依此類推，第n組自耗電極的假電極長度為Ln= L1 —(n - I) X A H錠。(3)電渣重熔在各組自耗電極頂端固定對應(yīng)長度的假電極后，將第I組自耗電極的假電極固定在橫臂底面進(jìn)行電渣重熔，當(dāng)?shù)贗組自耗電極進(jìn)給熔化直至橫臂到達(dá)下限位時，更換第2組自耗電極進(jìn)行電渣重熔，當(dāng)?shù)?組自耗電極進(jìn)給熔化直至橫臂到達(dá)下限位 時，更換第3組自耗電極進(jìn)行電渣重熔，依此進(jìn)行電渣重熔，直至自耗電極全部化完，電渣重熔過程中，各相每組自耗電極的剩余長度始終為設(shè)計(jì)的自耗電極余頭長度L#實(shí)際生產(chǎn)時，只要在各組自耗電極頂端固定所對應(yīng)長度的假電極，再將假電極固定在橫臂底端便可進(jìn)行電渣重熔。在熔化過程中橫臂會隨著自耗電極的熔化而下降，待橫臂下降至最低處時(即下限位時)，說明該組自耗電極已熔化到位可更換自耗電極，此時該組自耗電極的剩余長度(自耗電極余頭長度)正好為設(shè)計(jì)的自耗電極余頭長度Lp本發(fā)明根據(jù)自耗電極所要剩余的長度(設(shè)計(jì)的自耗電極余頭)計(jì)算出各組自耗電極的假電極長度，接著在各組自耗電極頂端固定對應(yīng)長度的假電極，再將假電極固定在橫臂。在每組自耗電極熔化的過程中利用橫臂到達(dá)下限位時的限位作用來達(dá)到精確控制自耗電極余頭的目的，生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡單，投資少，而且工藝靈活，適應(yīng)性、可控性強(qiáng)，操作易于掌握。另外，當(dāng)每組自耗電極熔化到位時，橫臂已下降至最低處，不能再降低，自耗電極余頭及假電極不會再插入渣中，可避免因操作不慎將假電極化入爐中從而導(dǎo)致電渣錠成分改變的質(zhì)量事故。作為優(yōu)選，設(shè)計(jì)的自耗電極余頭長度L纟為2(T50mm。由于電渣爐短網(wǎng)是一個大電流工作系統(tǒng)，特別是大型電渣爐短網(wǎng)工作電流高達(dá)數(shù)萬安，短網(wǎng)長度對熔煉電耗有重要影響，要盡量減小短網(wǎng)長度以降低熔煉電耗，在電渣重熔過程中，只有電極和假電極對改變短網(wǎng)長度有影響，在每組自耗電極長度一定的情況下，根據(jù)L1= Hlt-Hs以及Ln=L1- (n — I) X A His可知，短網(wǎng)長度與每組自耗電極余頭的控制長度有關(guān)。自耗電極余頭的控制長度過長，則假電極過短，不利于提高自耗電極的利用率，自耗電極余頭的控制長度過短，則假電極過長，不利于降低熔煉電耗。每組自耗電極余頭的控制長度為2(T50mm，在保證提高自耗電極利用率的同時，又能降低熔煉電耗，降低成本。作為優(yōu)選，每組自耗電極上的假電極直徑均小于自耗電極直徑。因此，本發(fā)明具有如下有益效果
(I)可精確控制自耗電極余頭長度，提高自耗電極利用率，同時可避免因操作不慎將假電極化入爐中從而導(dǎo)致電渣錠成分改變的質(zhì)量事故；(2)降低熔煉電耗，降低電渣錠的生產(chǎn)成本；
(3)工藝靈活，適應(yīng)性、可控性強(qiáng)，操作簡單；
(4)設(shè)備簡單，投資少。


圖I是本發(fā)明中第I組自耗電極熔化直至橫臂到達(dá)下限位時的狀態(tài)示意圖。圖中自耗電極余頭1，假電極2，橫臂3，底板4，電渣錠5，三相電渣爐6，爐渣7。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施并不局限于下面的實(shí)施例，對本發(fā)明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發(fā)明保護(hù)范圍。
實(shí)施例采用24根(j5480mm的自耗電極在三相電渣爐6中生產(chǎn)80t電渣錠5 (OOCr17Ni12Mo2N)，電渣錠5在每組自耗電極熔化至橫臂3處于下限位時的增加高度A HisS500mm,洛厚Hs為300 mm, Hft為橫臂3處于下限位時橫臂3至底板4的垂直距離為5000mm,設(shè)計(jì)的每組自耗電極的自耗電極余頭I長度為30mm，因此固定在第I組自耗電極上的假電極2長度根據(jù)L1= HB—L余一A Hg-Hs可得，L1= 4170mm,設(shè)置在第2組自耗電極上的假電極2長度根據(jù)L2= L1 — A HfI可得，L2=3670 mm,設(shè)置在第3組自耗電極上的假電極2長度根據(jù)Ln= L1 — (n — I) X A His可得，L3=3170mm，依此類推，設(shè)置在各組自耗電極上的假電極2長度如表I所示。表I各組自耗電極上的假電極長度
權(quán)利要求
1.一種電渣重熔中精確控制自耗電極余頭的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟 (1)設(shè)計(jì)自耗電極余頭長度！^; (2)設(shè)計(jì)各組自耗電極的假電極長度第I組自耗電極的假電極長度為L1=Hs- “一A His- Hs，第2組自耗電極的假電極長度為L2= AL1 - A His,依此類推，第n組自耗電極的假電極長度為Ln=L1 —(n — I) X A His,式中=Hlt為橫臂到達(dá)下限位時其底端至底板的垂直距離，A His為每組自耗電極熔化直至橫臂到達(dá)下限位時電渣錠所增加的高度，Hs為渣厚； (3)電渣重熔在各組自耗電極頂端固定對應(yīng)長度的假電極后，將第I組自耗電極的假電極固定在橫臂底面進(jìn)行電渣重熔，當(dāng)?shù)贗組自耗電極進(jìn)給熔化直至橫臂到達(dá)下限位吋，更換第2組自耗電極進(jìn)行電渣重熔，當(dāng)?shù)?組自耗電極進(jìn)給熔化直至橫臂到達(dá)下限位吋，更換第3組自耗電極繼續(xù)進(jìn)行電渣重熔，依此進(jìn)行電渣重熔，直至自耗電極全部化完，電渣重熔過程中，各相每組自耗電極的剰余長度始終為設(shè)計(jì)的自耗電極余頭長度!^。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種電渣重熔中精確控制自耗電極余頭的方法，其特征在于，設(shè)計(jì)的自耗電極余頭長度L余為2(T50mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種電渣重熔中精確控制自耗電極余頭的方法，其特征在于，姆組自耗電極上的假電極直徑均小于自耗電極直徑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電渣重熔中精確控制自耗電極余頭的方法，包括以下步驟(1)設(shè)計(jì)自耗電極余頭長度L余；(2)設(shè)計(jì)各組自耗電極的假電極長度第1組自耗電極的假電極長度為L1=H臂－L余－△H錠－H渣，第n組自耗電極的假電極長度為Ln=L1－(n－1)×△H錠，式中L余為設(shè)計(jì)的自耗電極余頭長度，H臂為橫臂到達(dá)下限位時其底端至底板的垂直距離，△H錠為每組自耗電極熔化直至橫臂到達(dá)下限位時電渣錠所增加的高度，H渣為渣厚；(3)電渣重熔。本發(fā)明具有精確控制自耗電極余頭長度，提高自耗電極利用率，避免因操作不慎將假電極化入爐中從而導(dǎo)致電渣錠成分改變的質(zhì)量事故，降低熔煉電耗，降低電渣錠的生產(chǎn)成本等有益效果。
文檔編號C22B9/18GK102796881SQ20121024994
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者向大林, 辜榮如, 楊新旭, 梁立永 申請人:浙江電渣核材有限公司