一種合金鋼鐵屑的無燒損熔煉工藝及其裝置制造方法
【專利摘要】一種合金鋼鐵屑的無燒損熔煉工藝及其裝置，所述工藝包括以下步驟：（1）控制電極棒下降與坩堝爐的渣料接觸通電，并迅速升溫至1780℃；（2）將一定量的鐵屑投入坩堝爐的渣料中進行熔融，熔融的鐵屑穿過渣料進入結(jié)晶器，在結(jié)晶器的強制冷卻下形成電渣錠；（3）當結(jié)晶器中的電渣錠積累至一定量時，開始抽錠，當抽錠到一定長度后停機取出，則可獲得鋼錠。本發(fā)明還包括合金鋼鐵屑的無燒損熔煉裝置。本發(fā)明避免了合金元素的損失，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，大大減少熔煉時合金元素的燒損，真正做到廢品的再生循環(huán)利用。
【專利說明】一種合金鋼鐵屑的無燒損熔煉工藝及其裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢舊材料回收再利用領(lǐng)域，特別是一種合金鋼鐵屑的無燒損熔煉工藝及其裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，生鐵資源日益緊張，生鐵價格不斷攀升，一段時間內(nèi)，生鐵的價格飆升，幾乎是一天一價；特別是2007年?2008年，生鐵價格從2200元/噸，一直飚漲到5000多元/噸，加上昂貴的合金，原材料在一年多時間內(nèi)成倍快速漲價，導致鑄件成本大幅上升，鑄造廠利潤下滑。因此，尋找廉價的金屬爐料來替代生鐵，降低生產(chǎn)成本，成為擺在鑄造企業(yè)面前的一個重要課題。與此同時，國內(nèi)很多工廠每年機加工產(chǎn)生的大量鐵屑，除部分被鑄造廠及時回收外，大部分卻積壓下來。另外，由于儲存、運輸周期長，氧化銹蝕嚴重，不僅影響廢料的利用率，造成環(huán)境污染和大量能源消耗，同時還影響外單位再利用后產(chǎn)品的質(zhì)量。所以，鐵屑也迫切需要回收再利用。
[0003]現(xiàn)有的合金鋼鐵屑熔煉技術(shù)通常采用真空熔煉或坩堝爐直接熔煉，然而這些熔煉技術(shù)使得鐵屑在加入過程中不斷揮發(fā)，造成合金元素的損失，進而提高了熔煉時合金元素的燒損率，降低產(chǎn)品質(zhì)量，不能真正做到廢品的再生循環(huán)利用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種合金鋼鐵屑的無燒損熔煉裝置及其工藝，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量，真正做到廢品的再生循環(huán)利用。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
本發(fā)明提供了一種合金鋼鐵屑的無燒損熔煉工藝，包括以下步驟:
(1)控制電極棒下降與坩堝爐的渣料接觸通電，并迅速升溫至1780°c；
(2)將一定量的鐵屑投入坩堝爐的渣料中進行熔融，熔融的鐵屑穿過渣料進入結(jié)晶器，在結(jié)晶器的強制冷卻下形成電渣錠；
(3)當結(jié)晶器中的電渣錠積累至一定量時，開始抽錠，當抽錠到一定長度后停機取出，則可獲得鋼錠。
[0006]進一步，步驟(I)中，通電后調(diào)整熔融電壓為3(T70V，熔融電流為200(Γ8000Α。
[0007]進一步，步驟(2)中，所述鐵屑投入坩堝爐的渣料中進行熔融時，渣料置于鐵屑的上層，用于防止鐵屑在投入過程中揮發(fā)，造成合金元素損失。
[0008]進一步,步驟(3)中，所述電洛錠積累至20(T300mm高時,開始抽錠。
[0009]進一步，所述渣料的成分由氟化鈣、三氧化二鋁、氧化鈣和氧化鎂組成。
[0010]本發(fā)明進一步提供了一種合金鋼鐵屑的無燒損熔煉裝置，包括升降支架、電極棒、坩堝爐、結(jié)晶器、自動送料機；所述升降支架的上側(cè)和下側(cè)分別安裝有第一升降夾持機構(gòu)和第二升降夾持機構(gòu)，所述第一升降夾持機構(gòu)夾持電極棒，第二升降夾持機構(gòu)與結(jié)晶器的出口連接，用于抽出結(jié)晶器內(nèi)的鋼錠；所述坩堝爐設(shè)于結(jié)晶器的上側(cè)，坩堝爐內(nèi)設(shè)有渣料；所述自動送料機安裝于升降支架的底座上。
[0011]進一步，所述升降支架一側(cè)安裝有控制箱，所述控制箱的外表面設(shè)有電源開關(guān)、顯示器和按鈕，控制箱的內(nèi)部設(shè)有控制器，所述控制器電連接用于控制第一升降夾持機構(gòu)和第二升降夾持機構(gòu)升降的第一電機和第二電機，所述第一電機設(shè)于第一升降夾持機構(gòu)的一偵U，第二電機設(shè)于第二升降夾持機構(gòu)的一側(cè)；所述控制器還電連接設(shè)于坩堝爐內(nèi)的溫度傳感器。
[0012]進一步，所述控制箱內(nèi)還設(shè)有與控制器電連接的無線接收模塊，控制箱的外部放置有遙控器，所述遙控器的內(nèi)部設(shè)有與無線接收模塊相呼應(yīng)的無線發(fā)射模塊。
[0013]進一步，所述自動送料機包括支架和設(shè)于支架上方、用于盛放鐵屑的料筒，所述料筒的出口與傳送裝置連接，所述傳送裝置設(shè)于坩堝爐的斜上方。
[0014]進一步，所述電極棒為石墨棒，所述坩堝爐為石墨坩堝爐，所述石墨棒通過第一升降夾持機構(gòu)向下伸向石墨坩堝爐內(nèi)。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點:通過在坩堝爐內(nèi)添加渣料對鐵屑進行保護和過濾，使得鐵屑在加入過程中防止揮發(fā)，進而避免了合金元素的損失，既保證了產(chǎn)品質(zhì)量，又大大減少熔煉時合金元素的燒損，真正做到廢品的再生循環(huán)利用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明熔煉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明的詳細結(jié)構(gòu)作進一步描述。
[0018]實施例1
如圖1所示:一種合金鋼鐵屑的無燒損熔煉裝置，包括升降支架1、石墨棒2、石墨坩堝爐3、結(jié)晶器4、自動送料機5 ;升降支架I的上側(cè)和下側(cè)分別安裝有第一升降夾持機構(gòu)11和第二升降夾持機構(gòu)12，第一升降夾持機構(gòu)11夾持石墨棒2，用于控制石墨棒2與石墨坩堝爐3內(nèi)的渣料接觸通電；第二升降夾持機構(gòu)12與結(jié)晶器4的出口連接，用于抽出結(jié)晶器4內(nèi)的鋼錠41 ;鋼錠41的下端設(shè)有鋼板42，在抽出的過程中，用于托住并固定鋼錠41 ;結(jié)晶器4的底部設(shè)有支撐座43，結(jié)晶器4通過支撐座43固定于升降支架I上。石墨坩堝爐3設(shè)于結(jié)晶器4的上側(cè)，石墨坩堝爐3內(nèi)設(shè)有渣料，用于防止鐵屑在加入過程中揮發(fā)；自動送料機5安裝于升降支架I的底座13上。
[0019]升降支架I的一側(cè)安裝有控制箱14，控制箱14的外表面設(shè)有電源開關(guān)141、顯示器142和按鈕143，其中按鈕143包括控制第一升降夾持機構(gòu)11上升或下降的按鈕、控制第二升降夾持機構(gòu)12上升或下降的按鈕以及啟/停按鈕?？刂葡?4的內(nèi)部設(shè)有控制器，控制器電連接用于控制第一升降夾持機構(gòu)11和第二升降夾持機構(gòu)12升降的第一電機111和第二電機121,第一電機111設(shè)于第一升降夾持機構(gòu)11的一側(cè)，第二電機121設(shè)于第二升降夾持機構(gòu)12的一側(cè)；控制器還電連接設(shè)于石墨坩堝爐3內(nèi)的溫度傳感器?？刂葡?4內(nèi)還設(shè)有與控制器電連接的無線接收模塊，控制箱14的外部放置有遙控器，遙控器的內(nèi)部設(shè)有與無線接收模塊相呼應(yīng)的無線發(fā)射模塊。當不使用按鈕143時，可直接使用遙控器進行與按鈕143相同功能的操作，由于遙控器可遠距離操作，因此遙控器比按鈕143更具有安全性，可以保護操作人員的人身安全。
[0020]自動送料機5包括支架51和設(shè)于支架51上方、用于盛放鐵屑的料筒52，料筒52的出口與傳送裝置53連接，傳送裝置53設(shè)于石墨坩堝爐3的斜上方，通過傳送裝置53將鐵屑加入石墨坩堝爐3中。
[0021]實施例2
一種合金鋼鐵屑的無燒損熔煉工藝，包括以下步驟:
(1)控制石墨棒2下降與石墨坩堝爐3的渣料接觸通電，通電后調(diào)整熔融電壓為40V，熔融電流為3000A，并迅速升溫至1780°C ；
(2)將一定量的鐵屑通過傳送裝置53投入石墨坩堝爐3的渣料中進行熔融，熔融的鐵屑穿過渣料進入結(jié)晶器4，在結(jié)晶器4的強制冷卻下形成電渣錠；
(3)當結(jié)晶器4中的電渣錠積累至200mm高時，開始抽錠，當抽錠到一定長度后停機取出，則可獲得鋼錠。
[0022]本實施例中，渣料的成分由氟化鈣、三氧化二鋁、氧化鈣和氧化鎂組成。當鐵屑投入石墨坩堝爐3的渣料中進行熔融時，渣料置于鐵屑的上層，用于防止鐵屑在投入過程中揮發(fā)，造成合金元素損失，進而保證了鋼錠質(zhì)量，本實施例中合金元素的燒損率為0，真正做到了鐵屑的再生循環(huán)利用。
[0023]實施例3
一種合金鋼鐵屑的無燒損熔煉工藝，包括以下步驟:
(1)控制石墨棒2下降與石墨坩堝爐3的渣料接觸通電，通電后調(diào)整熔融電壓為60V，熔融電流為7000A，并迅速升溫至1780°C ；
(2)將一定量的鐵屑通過傳送裝置53投入石墨坩堝爐3的渣料中進行熔融，熔融的鐵屑穿過渣料進入結(jié)晶器4，在結(jié)晶器4的強制冷卻下形成電渣錠；
(3)當結(jié)晶器4中的電渣錠積累至300mm高時，開始抽錠，當抽錠到一定長度后停機取出，則可獲得鋼錠。
[0024]本實施例中，渣料的成分由氟化鈣、三氧化二鋁、氧化鈣和氧化鎂組成。當鐵屑投入石墨坩堝爐3的渣料中進行熔融時，渣料置于鐵屑的上層，用于防止鐵屑在投入過程中揮發(fā)，造成合金元素損失，進而保證了鋼錠質(zhì)量，本實施例中合金元素的燒損率為0，真正做到了鐵屑的再生循環(huán)利用。
【權(quán)利要求】
1.一種合金鋼鐵屑的無燒損熔煉工藝，其特征是:包括以下步驟: (1)控制電極棒下降與坩堝爐的渣料接觸通電，并迅速升溫至1780°c； (2)將一定量的鐵屑投入坩堝爐的渣料中進行熔融，熔融的鐵屑穿過渣料進入結(jié)晶器，在結(jié)晶器的強制冷卻下形成電渣錠； (3)當結(jié)晶器中的電渣錠積累至一定量時，開始抽錠，當抽錠到一定長度后停機取出，則可獲得鋼錠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述合金鋼鐵屑的無燒損熔煉工藝，其特征是:步驟(I)中，通電后調(diào)整熔融電壓為3(T70V，熔融電流為200(Γ8000Α。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述合金鋼鐵屑的無燒損熔煉工藝，其特征是:步驟(2)中，所述鐵屑投入坩堝爐的渣料中進行熔融時，渣料置于鐵屑的上層，用于防止鐵屑在投入過程中揮發(fā)，造成合金元素損失。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述合金鋼鐵屑的無燒損熔煉工藝，其特征是:步驟(3)中，所述電渣錠積累至20(T300mm高時，開始抽錠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述合金鋼鐵屑的無燒損熔煉工藝，其特征是:所述渣料的成分由氟化鈣、三氧化二鋁、氧化鈣和氧化鎂組成。
6.一種合金鋼鐵屑的無燒損熔煉裝置，其特征是:包括升降支架、電極棒、坩堝爐、結(jié)晶器、自動送料機；所述升降支架的上側(cè)和下側(cè)分別安裝有第一升降夾持機構(gòu)和第二升降夾持機構(gòu)，所述第一升降夾持機構(gòu)夾持電極棒，第二升降夾持機構(gòu)與結(jié)晶器的出口連接，用于抽出結(jié)晶器內(nèi)的鋼錠；所述坩堝爐設(shè)于結(jié)晶器的上側(cè)，坩堝爐內(nèi)設(shè)有渣料；所述自動送料機安裝于升降支架的底座上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述合金鋼鐵屑的無燒損熔煉裝置，其特征是:所述升降支架一側(cè)安裝有控制箱，所述控制箱的外表面設(shè)有電源開關(guān)、顯示器和按鈕，控制箱的內(nèi)部設(shè)有控制器，所述控制器電連接用于控制第一升降夾持機構(gòu)和第二升降夾持機構(gòu)升降的第一電機和第二電機，所述第一電機設(shè)于第一升降夾持機構(gòu)的一側(cè)，第二電機設(shè)于第二升降夾持機構(gòu)的一側(cè)；所述控制器還電連接設(shè)于坩堝爐內(nèi)的溫度傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述合金鋼鐵屑的無燒損熔煉裝置，其特征是:所述控制箱內(nèi)還設(shè)有與控制器電連接的無線接收模塊，控制箱的外部放置有遙控器，所述遙控器的內(nèi)部設(shè)有與無線接收模塊相呼應(yīng)的無線發(fā)射模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述合金鋼鐵屑的無燒損熔煉裝置，其特征是:所述自動送料機包括支架和設(shè)于支架上方、用于盛放鐵屑的料筒，所述料筒的出口與傳送裝置連接，所述傳送裝置設(shè)于坩堝爐的斜上方。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述合金鋼鐵屑的無燒損熔煉裝置，其特征是:所述電極棒為石墨棒，所述坩堝爐為石墨坩堝爐，所述石墨棒通過第一升降夾持機構(gòu)向下伸向石墨坩堝爐內(nèi)。
【文檔編號】C22B9/187GK104325118SQ201410590138
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】彭龍生 申請人:湖南力方冶金設(shè)備研究院（有限合伙）