專利名稱：電渣重熔爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電渣冶煉設(shè)備，尤其涉及一種電渣重熔爐。
背景技術(shù)：
能源工程、石化工程、冶金工程等重大型裝備的高參數(shù)、大容量發(fā)展，使得大鍛件質(zhì)量性能要求越來越高，而鋼錠的冶金質(zhì)量是獲得大鍛件的基礎(chǔ)和先決條件，在大鍛件生產(chǎn)中起關(guān)鍵性作用。大鍛件價值巨大，一件價值數(shù)百萬乃至數(shù)千萬元。電渣技術(shù)兼有強烈精煉凈化和可控快速凝固等功能，電渣錠質(zhì)地純凈夾雜物少且細小彌散，成分均勻偏析度小，組織致密無疏松縮孔等凝固缺陷，用電渣重熔法生產(chǎn)大鍛件，不但質(zhì)量可靠性高廢品率少，而且鋼錠利用率高，所用鋼 錠重量小，同時鍛壓火次少，熱處理簡化，具有獨特的技術(shù)、質(zhì)量和經(jīng)濟優(yōu)勢。為了保證大鍛件質(zhì)量，降低廢品率和金屬消耗，提高經(jīng)濟效益，大型電渣重熔法越來越受到青睞。中國專利公告號CN102031388A公開了一種450噸電渣重熔爐，包括立柱裝置、橫臂、升降平臺、電動平車、結(jié)晶器；立柱裝置包括三根立柱，每根立柱設(shè)有一橫臂，橫臂的連接端通過橫臂連接裝置與立柱的上部連接，橫臂的自由端設(shè)有電極夾頭，電極夾頭使電極固定于橫臂上；橫臂設(shè)有橫臂升降裝置和橫臂回轉(zhuǎn)裝置；三根立柱所圍成的空間內(nèi)設(shè)有升降平臺，升降平臺與立柱的下部滑動連接；升降平臺設(shè)有平臺升降裝置，平臺升降裝置驅(qū)動升降平臺上下移動；升降平臺上設(shè)置有電動平車，電動平車頂部設(shè)有水冷底板，結(jié)晶器設(shè)置于水冷底板上。該450噸電渣重熔爐采用疊加結(jié)晶器法，其采用三相雙極串聯(lián)及三臺變壓器分別對三個橫臂單相供電、三橫臂夾持電極同時作業(yè)，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，更換電極較頻繁；結(jié)晶器的升降平臺與三立柱中心一致，整體廠房高度過高。中國專利公告號CN202139283U公開了一種復(fù)合式電渣重熔爐，包括立柱旋轉(zhuǎn)裝置、安裝在立柱旋轉(zhuǎn)裝置上的電極升降裝置以及位于電極升降裝置下方的結(jié)晶器，所述結(jié)晶器為固定式結(jié)晶器或抽錠式結(jié)晶器，所述電極升降裝置的下方設(shè)有結(jié)晶器小車、立柱、結(jié)晶器升降裝置以及固定架，所述結(jié)晶器小車通過升降裝置豎向活動安裝在立柱上，所述結(jié)晶器位于結(jié)晶器小車上，結(jié)晶器與所述固定架連接。該復(fù)合式電渣重熔爐取消了三立柱的設(shè)計，并將結(jié)晶器設(shè)置于地坑中，降低了廠房高度，但并未涉及更換電極設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為解決背景技術(shù)中存在的問題而提供一種三相供電、雙臂輪番更換電極、交替工作的電渣重熔爐，專門生產(chǎn)高性能、長壽命、環(huán)境友好的高技術(shù)含量、高附加值、大噸位、大尺寸的金屬材料特別是以核電主管道、堆內(nèi)構(gòu)件、超超臨界轉(zhuǎn)子等為主的高端大鍛件材料，以滿足包括第三代核電AP1000、ACP1000、ACPR1000、CAP1400、CAP1700在內(nèi)的主管道、堆內(nèi)構(gòu)件以及1000MW-1300MW超超臨界轉(zhuǎn)子等高端大鍛件用電渣錠和艦艇用單重40噸-100噸寬厚板坯的需要，增強對國家重大需求的保障能力。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種電渣重熔爐，包括升降平臺及驅(qū)動升降平臺上下移動的平臺升降裝置，升降平臺上設(shè)置有電動平車，機動平車頂部設(shè)有結(jié)晶器，所述平臺升降裝置一旁設(shè)置有兩根立柱，每根立柱上部設(shè)有一橫臂，所述橫臂與立柱通過連接裝置連接，所述連接裝置包括可驅(qū)動橫臂繞立柱軸線旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)裝置及沿立柱軸向移動的升降裝置，所述橫臂的自由端設(shè)有用于夾持電極的夾頭。該技術(shù)方案的設(shè)計思想是:設(shè)計兩立柱，各立柱上設(shè)置橫臂，橫臂上設(shè)置夾頭，夾頭用于夾持電極，兩橫臂一工作一等待，一橫臂工作完畢，由回轉(zhuǎn)裝置移位并重新安裝電極，另一橫臂則由回轉(zhuǎn)裝置移動就位進入工作狀態(tài)，該電渣重熔爐換電極結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，提高了工作效率。作為優(yōu)選，所述夾頭包括基座以及連接于所述基座上的三個在同一水平面上并排的支臂，各支臂末端均設(shè)有一電極夾，各支臂上還設(shè)有驅(qū)動相應(yīng)支臂上電極夾開閉的驅(qū)動裝置。一橫臂的夾頭上設(shè)置三電極夾，可減少電極長度，降低廠房高度。作為優(yōu)選，所述電極夾包括一固定部件和一活動部件，所述固定部件包括具有一缺口的圓環(huán)，所述活動部件一端鉸接于圓環(huán)的缺口一端，所述驅(qū)動裝置用于驅(qū)動活動部件開閉所述圓環(huán)的缺口。電極夾用于夾持電極。作為優(yōu)選，所述驅(qū)動裝置包括氣缸，氣缸的一端設(shè)有活塞桿，活塞桿的末端通過連桿結(jié)構(gòu)驅(qū)動所述活動部件擺動而開閉圓環(huán)的缺口。該項設(shè)計的驅(qū)動結(jié)構(gòu)簡單可靠。 作為優(yōu)選，位于兩邊位置的支臂與基座鉸接，鉸軸為豎直方向設(shè)置，位于兩邊位置的支臂與中間位置的支臂之間均連接有連桿結(jié)構(gòu)，位于兩邊位置的支臂上均鉸接有氣缸，氣缸的一端設(shè)有活塞桿，活塞桿的末端連接連桿結(jié)構(gòu)，活塞桿的伸縮可驅(qū)動兩邊位置的支臂擺動。作為優(yōu)選，位于中間位置的支臂可伸縮。該電渣重熔爐可生產(chǎn)10 150噸重的電渣鋼錠，其直徑范圍在1300 2200mm之間，將中間支臂設(shè)計為可伸縮，可調(diào)整電極位置，使三電極大致在鋼錠范圍內(nèi)均布。作為優(yōu)選，位于中間位置的支臂包括固定部分和滑動部分，所述固定部分為固定套筒，所述滑動部分為滑動筒，滑動筒的外徑與固定套筒的內(nèi)徑適配。作為優(yōu)選，中間的電極夾設(shè)于滑動筒外側(cè)末端，驅(qū)動中間電極夾的氣缸設(shè)于滑動筒的內(nèi)壁上。該項旨在使電極夾和氣缸均隨滑動筒聯(lián)動，從而保證電極夾的有效開閉。作為優(yōu)選，所述兩立柱間設(shè)有一臺三相變壓器，三相變壓器的引出線與諸電極夾連接。采用三相供電方式，相對單相供電或多臺變壓器供電方式來說，大功率網(wǎng)路負荷平衡，干擾小，在電網(wǎng)供電半徑范圍內(nèi)，高壓端任一電壓等級在負荷滿足條件下電力輸配電裝備簡單，經(jīng)濟實用投資少。作為優(yōu)選，所述結(jié)晶器包括上結(jié)晶器、下結(jié)晶器以及設(shè)于上結(jié)晶器頂部的爐蓋，所述上結(jié)晶器上小下大，所述下結(jié)晶器上大下小，所述上結(jié)晶器的下端和下結(jié)晶器的上端可拆卸式連接。傳統(tǒng)上結(jié)晶器為上下直徑一致或上小下大帶錐度的筒狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)鋼錠成形后，起吊結(jié)晶器時不易與鋼錠脫離。本專利的結(jié)晶器設(shè)計成兩頭小中間大橄欖形的組合式上、下結(jié)晶器，有利于改善電渣錠的底部和頂部質(zhì)量，有利于重熔過程中的凝固控制，提高整個電渣錠的均勻性和致密度，鋼錠成形后，先起吊上結(jié)晶器，然后起吊出鋼錠，吊裝工作順暢安全。本發(fā)明電渣重熔爐的有益效果是:
1.該電渣重熔爐由一臺變壓器三相供電，大功率網(wǎng)路負荷平衡，干擾小，在電網(wǎng)供電半徑范圍內(nèi)，高壓端任一電壓等級在負荷滿足條件下電力輸配電裝備簡單，經(jīng)濟實用投資少；
2.兩立柱輪流交替更換電極結(jié)構(gòu)并多電極重熔設(shè)計，既使電極制備簡便易行，易于保證電極的高質(zhì)量，又使?fàn)t子的行程短，機架玲瓏小巧，降低廠房高度，還減少短網(wǎng)長度，提高電效率，特別是，還可以利用小爐子生產(chǎn)多爐電極重熔生產(chǎn)大鋼錠，這種設(shè)計經(jīng)濟合理，效率和效益都很高；
3.兩頭小中間大橄欖形的組合式結(jié)晶器設(shè)計，有利于改善電渣錠的底部和頂部質(zhì)量，有利于重熔過程中的凝固控制，提高整個電渣錠的均勻性和致密度，有利于吊裝脫模。


圖1為本發(fā)明電渣重熔爐的主視 圖2為本發(fā)明電渣重熔爐的側(cè)視 圖3為本發(fā)明電渣重熔爐的俯視 圖4為夾頭閉合狀態(tài)示意 圖5為夾頭打開狀態(tài)示意 圖6為支臂內(nèi)擺示意 圖7為支臂外擺示意 圖8為結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)示意圖。
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圖中標(biāo)號分別為:10.立柱20.橫臂21.連接裝置22.夾頭221.基座222.支臂223.氣缸224.固定部件225.活動部件30.升降平臺31.平臺升降裝置40.機動平車50.結(jié)晶器51上結(jié)晶器52.下結(jié)晶器53.爐蓋60.三相變壓器70.廠房支架。
具體實施例方式下面通過實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的具體描述。實施例:
一種電渣重熔爐，如圖1至圖8所示，包括升降平臺30及驅(qū)動升降平臺30上下移動的平臺升降裝置31，升降平臺30上設(shè)置有機動平車40，機動平車40頂部設(shè)有結(jié)晶器50，所述平臺升降裝置31 —旁設(shè)置有兩根立柱10，每根立柱10上部設(shè)有一橫臂20，所述橫臂20與立柱10通過連接裝置21連接，所述連接裝置包括可驅(qū)動橫臂20繞立柱10軸線旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)裝置及沿立柱軸向移動的升降裝置，所述橫臂20的自由端設(shè)有用于夾持電極的夾頭22，所述夾頭22包括基座221以及連接于所述基座221上的三個在同一水平面上并排的支臂222，各支臂222末端均設(shè)有一電極夾，所述電極夾包括一固定部件224和一活動部件225，所述固定部件包括具有一缺口的圓環(huán)，所述活動部件一端鉸接于圓環(huán)的缺口一端，各支臂222上還設(shè)有驅(qū)動相應(yīng)支臂222上電極夾開閉的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置包括氣缸223，氣缸223的一端設(shè)有活塞桿，活塞桿的末端通過連桿結(jié)構(gòu)驅(qū)動所述活動部件225擺動而開閉圓環(huán)的缺口。位于中間位置的支臂222可伸縮，位于中間位置的支臂包括固定部分和滑動部分，所述固定部分為固定套筒，所述滑動部分為滑動筒，滑動筒的外徑與固定套筒的內(nèi)徑適配。
位于兩邊位置的支臂222與基座221鉸接，鉸軸為豎直方向設(shè)置，位于兩邊位置的支臂222與中間位置的支臂222之間均連接有連桿結(jié)構(gòu)，位于兩邊位置的支臂222上均鉸接有氣缸，氣缸的一端設(shè)有活塞桿，活塞桿的末端連接連桿結(jié)構(gòu)，活塞桿的伸縮可驅(qū)動兩邊位置的支臂擺動，這樣三支臂的電極夾形成的圓半徑在一定范圍內(nèi)調(diào)整，以適應(yīng)不同規(guī)格產(chǎn)品需求，確保能夠生產(chǎn)出10噸至150噸范圍內(nèi)的電渣錠。中間的電極夾設(shè)于滑動筒外側(cè)末端，驅(qū)動中間電極夾的氣缸設(shè)于滑動筒的內(nèi)壁上。所述兩立柱10間設(shè)有一臺三相變壓器60，三相變壓器60的引出線與諸電極夾連接。所述結(jié)晶器50包括上結(jié)晶器51、下結(jié)晶器52以及設(shè)于上結(jié)晶器51頂部的爐蓋53，所述上結(jié)晶器51上小下大，所述下結(jié)晶器52上大下小，所述上結(jié)晶器51的下端和下結(jié)晶器52的上端為企口式連接。為了降低廠房高度，所述平臺升降裝置的下方設(shè)有地坑，所述平臺升降裝置31、升降平臺30、機動平車40及結(jié)晶器50均設(shè)置于地坑內(nèi)。

立柱10與廠房支架70固定連接,工作時,一橫臂上夾持三電極,兩橫臂一工作一等待，一橫臂工作完畢，由回轉(zhuǎn)裝置移位并重新安裝電極，另一橫臂則由回轉(zhuǎn)裝置移動就位進入工作狀態(tài)。上述所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明的構(gòu)思作優(yōu)選舉例說明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改或補充或等同替代，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電渣重熔爐，包括升降平臺(30)及驅(qū)動升降平臺(30)上下移動的平臺升降裝置(31)，升降平臺(30 )上設(shè)置有機動平車(40 )，機動平車(40 )頂部設(shè)有結(jié)晶器(50 )，其特征在于:所述平臺升降裝置(31)—旁設(shè)置有兩根立柱(10)，每根立柱(10)上部設(shè)有一橫臂(20),所述橫臂(20)與立柱(10)通過連接裝置(21)連接，所述連接裝置(21)包括可驅(qū)動橫臂(20)繞立柱(10)軸線旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)裝置及沿立柱(10)軸向移動的升降裝置，所述橫臂(20)的自由端設(shè)有用于夾持電極的夾頭(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電渣重熔爐，其特征在于:所述夾頭(22)包括基座(221)以及連接于所述基座(221)上的三個在同一水平面上并排的支臂(222)，各支臂(222)末端均設(shè)有一電極夾，各支臂(222)上還設(shè)有驅(qū)動相應(yīng)支臂(222)上電極夾開閉的驅(qū)動裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電渣重熔爐，其特征在于:所述電極夾包括一固定部件(224)和一活動部件(225)，所述固定部件(224)包括具有一缺口的圓環(huán)，所述活動部件(225)—端鉸接于圓環(huán)的缺口一端，所述驅(qū)動裝置用于驅(qū)動活動部件(225)開閉所述圓環(huán)的缺口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電渣重熔爐，其特征在于:所述驅(qū)動裝置包括氣缸(223)，氣缸(223)的一端設(shè)有活塞桿，活塞桿的末端通過連桿結(jié)構(gòu)驅(qū)動所述活動部件(225)擺動而開閉圓環(huán)的缺口。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項所述的電渣重熔爐，其特征在于:位于兩邊位置的支臂(222)與基座(221)鉸接，鉸軸為豎直方向設(shè)置，位于兩邊位置的支臂(222)與中間位置的支臂(222)之間均連接有連桿結(jié)構(gòu)，位于兩邊位置的支臂(222)上均鉸接有氣缸(223)，氣缸(223)的一端設(shè)有活塞桿，活塞桿的末端連接連桿結(jié)構(gòu)，活塞桿的伸縮可驅(qū)動兩邊位置的支臂(222)擺動。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項所述的電渣重熔爐，其特征在于:位于中間位置的支臂(222)可伸縮。`
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電渣重熔爐，其特征在于:位于中間位置的支臂(222)包括固定部分和滑動部分，所述固定部分為固定套筒，所述滑動部分為滑動筒，滑動筒的外徑與固定套筒的內(nèi)徑適配。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電渣重熔爐，其特征在于:中間的電極夾設(shè)于滑動筒外側(cè)末端，驅(qū)動中間電極夾的氣缸(223)設(shè)于滑動筒的內(nèi)壁上。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項所述的電渣重熔爐，其特征在于:所述兩立柱(10)間設(shè)有一臺三相變壓器(60)，三相變壓器(60)的引出線與諸電極夾連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的電渣重熔爐，其特征在于:所述結(jié)晶器(50)包括上結(jié)晶器(51) (50)、下結(jié)晶器(52) (50)以及設(shè)于上結(jié)晶器(51) (50)頂部的爐蓋(53)，所述上結(jié)晶器(51) (50)上小下大，所述下結(jié)晶器(52) (50)上大下小，所述上結(jié)晶器(51)(50)的下端和下結(jié)晶器(52) (50)的上端可拆卸式連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電渣重熔爐，其目的在于提供一種三相供電，雙臂輪番更換電極、交替工作的電渣重熔爐。該電渣重熔爐，包括升降平臺及驅(qū)動升降平臺上下移動的平臺升降裝置，升降平臺上設(shè)置有機動平車，機動平車頂部設(shè)有結(jié)晶器，所述平臺升降裝置一旁設(shè)置有兩根立柱，每根立柱上部設(shè)有一橫臂，橫臂與立柱通過連接裝置連接，所述連接裝置包括可驅(qū)動橫臂繞立柱軸線旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)裝置及沿立柱軸向移動的升降裝置，所述橫臂的自由端設(shè)有用于夾持電極的夾頭。本發(fā)明的有益效果是網(wǎng)路負荷平衡，干擾??；提高了電渣錠的均勻性和致密度，適用于大噸位、大尺寸的金屬材料特別是以核電主管道、堆內(nèi)構(gòu)件、超超臨界轉(zhuǎn)子等為主的高端大鍛件用10～150頓重電渣錠生產(chǎn)。
文檔編號C22B9/193GK103173630SQ20131006950
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者向大林, 辜榮如, 談家寶 申請人:浙江電渣核材有限公司