電渣冶煉電爐裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電渣冶煉電爐裝置，尤其涉及一種電渣冶煉電爐裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電渣冶煉電爐裝置是一種電渣重熔冶煉的設(shè)備。電渣冶煉電爐裝置其結(jié)構(gòu)主要包括整體呈爐狀的結(jié)晶器、位于結(jié)晶器一側(cè)的電極裝置，其中結(jié)晶器下端設(shè)置有冷卻用的底水箱，電極裝置包括支柱，支柱上活動套設(shè)有橫臂，橫臂上正對結(jié)晶器安裝向下延伸進入結(jié)晶器的電極，電極包括上段用于和橫臂相連的固定部分和下段用于冶煉時融入到電渣中的冶煉部分；還包括用于控制橫臂沿支柱升降的升降機構(gòu)以及用于控制橫臂繞立柱軸心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。
[0003]電渣冶煉過程中在水冷結(jié)晶器上方設(shè)置盛有待熔融的渣池，采用電極夾頭來夾持柱形電極，并讓電極、渣池、金屬熔池、鋼錠、底水箱通過短網(wǎng)導(dǎo)線和變壓器能夠形成電流回路。進行電渣冶煉時，首先將該電極遠離電渣冶煉電極夾頭的端部插入熔渣內(nèi)，隨后對電極進行通電，在通電過程中，電極和渣池放出焦耳熱，將渣池中的金屬渣熔化，熔融金屬匯聚成液態(tài)，穿過渣池，落入結(jié)晶器中形成金屬熔池，且同時受水冷作用，迅速凝固形成鋼錠。鋼錠凝固前，在它的上方的金屬熔池和渣池，起保溫和補縮作用，保證鋼錠的致密性。冶煉過程中，結(jié)晶器內(nèi)壁上形成有一層薄渣殼，不僅使鋼錠表面光潔，還起絕緣和隔熱作用，使更多的熱量向下部傳導(dǎo)，有利于鋼錠自下而上的定向結(jié)晶?；谝陨显?，通過電渣冶煉生產(chǎn)出的鋼錠質(zhì)量好、性能優(yōu)，合金鋼的低溫、室溫和高溫下的塑性和沖擊韌性增強，鋼材使用壽命延長，故電渣冶煉工藝在本行業(yè)中廣泛推廣使用。
[0004]但這種現(xiàn)有的電渣冶煉電爐裝置，存在以下缺陷:1、電渣冶煉一般是批量冶煉的過程，但現(xiàn)有的電渣冶煉電爐裝置，單套系統(tǒng)工作時，除卻冶煉過程需要耗時，冶煉前的電渣裝入，電極裝夾準(zhǔn)備等均需要耗時，使得整體冶煉生產(chǎn)效率較為低下。2、冶煉過程中電極插入電渣后再通電加溫，以及電極坯料交替時新坯料與熔池之間存在巨大溫差等問題，新電極如不做處理就進入熔池后坯料端頭由于急劇升溫可能出現(xiàn)炸裂或掉塊的現(xiàn)象；落入下方結(jié)晶器中熔化鋼水中，輕則影響生產(chǎn)，給電渣冶煉生產(chǎn)帶來作業(yè)危險性。更嚴(yán)重的影響是新電極坯料進入熔池后，因坯料端頭與熔池溫差過大不可避免的造成結(jié)晶器內(nèi)熔池溫度驟然降低，打破正常熔煉環(huán)境。從而使電渣錠出現(xiàn)勒殼、渣溝、成份不均、含雜等質(zhì)量缺陷，嚴(yán)重影響了電渣鋼錠冶煉質(zhì)量。3、另外，現(xiàn)有的結(jié)晶器的底水箱結(jié)構(gòu)，還存在拆裝不便不利于維修的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:如何提供一種具有預(yù)熱功能而使其安全性好，冶煉效果優(yōu)良的電渣冶煉電爐裝置，使其具有安全、高效節(jié)能的優(yōu)點，不增加電極坯料交替時間前提下，能降低和避免電渣冶煉過程電極坯料交替時溫差對冶煉環(huán)境的破壞和影響、提尚電澄鋼徒冶煉質(zhì)量。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
一種電渣冶煉電爐裝置，包括整體呈爐狀的結(jié)晶器、位于結(jié)晶器一側(cè)的電極裝置，其中結(jié)晶器下端設(shè)置有冷卻用的底水箱，其特征在于，還包括位于電極裝置一側(cè)的電極預(yù)熱裝置，所述電極預(yù)熱裝置包括殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置有耐火絕緣材料并在中部形成一個豎向設(shè)置且上端開口的能夠供電極下端插入的加熱腔室，所述耐火絕緣材料內(nèi)埋設(shè)有繞加熱腔室升降式盤旋設(shè)置的感應(yīng)線圈形成加熱裝置。
[0007]這樣，本發(fā)明中設(shè)置了電極預(yù)熱裝置，這樣在金屬電極坯料進行重熔之前對電極坯料端頭進行預(yù)熱，可以防止金屬電極進入熔渣后，電極坯料端頭急劇升溫而出現(xiàn)炸裂或掉塊的現(xiàn)象；也可防止電極坯料進入熔池后，因熔池溫度驟降低而使電渣錠出現(xiàn)勒殼、渣溝、成份不均、含雜等質(zhì)量缺陷。故提高了安全性和冶煉效果。其中，耐火絕緣材料可以隔溫和絕緣，形成良好的保護層，延長使用壽命。加熱裝置采用感應(yīng)線圈的非接觸式加熱，在線圈高頻電磁場的感應(yīng)下，使伸入加熱腔室的電極坯料端頭快速發(fā)熱，升溫快，熱量損失小，溫度均勻性高，可以具有良好的加熱效果和效率，同時感應(yīng)線圈鋪設(shè)在耐火耐高溫絕緣材料保護層內(nèi)避免了和電極接觸，以防實際操作不當(dāng)損壞感應(yīng)線圈，如使用中電極坯料端頭夾持不正或伸縮位置不當(dāng)，使其與感應(yīng)圈碰撞或接觸打弧損壞感應(yīng)線圈等問題，解決了其技術(shù)中存在的安全隱患問題。其可長期使用不需更換，使用壽命長，安全、高效、節(jié)能。
[0008]進一步地，電極裝置包括支柱，支柱上活動套設(shè)有橫臂，橫臂上正對結(jié)晶器安裝向下延伸進入結(jié)晶器的電極，電極包括上段用于和橫臂相連的固定部分和下段用于冶煉時融入到電渣中的冶煉部分，電極裝置還包括用于控制橫臂沿支柱升降的升降機構(gòu)以及用于控制橫臂繞立柱軸心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。這樣結(jié)構(gòu)簡單且操縱控制方便。
[0009]進一步地，升降機構(gòu)包括一根和立柱并列豎向安裝的絲杠，橫臂一端固定設(shè)置有配合在絲杠上的螺母，絲杠下端和一升降電機相連并能夠靠其帶動旋轉(zhuǎn)；所述立柱包括立柱外殼和立柱內(nèi)芯，立柱內(nèi)芯固定于地面，立柱外殼可旋轉(zhuǎn)地同軸套設(shè)在立柱內(nèi)芯外，立柱外殼下端固定連接一個底板，所述升降電機和絲杠均相對固定安裝在底板上，還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機和立柱外殼相連構(gòu)成旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)電機能夠帶動立柱外殼繞立柱內(nèi)芯旋轉(zhuǎn)。這樣結(jié)構(gòu)簡單且利于控制。
[0010]進一步地，感應(yīng)線圈內(nèi)部中空形成線圈冷卻水通道，殼體側(cè)面上還設(shè)置有和線圈冷卻水通道高度方向的兩端接通的線圈冷卻水進口和線圈冷卻水出口。
[0011]這樣，線圈采用冷卻水冷卻，防止線圈自身溫度過高，提高對線圈保護效果，延長使用壽命。線圈冷卻水通道還可以串聯(lián)入結(jié)晶器底水箱的冷卻循環(huán)系統(tǒng)中，不增加額外的冷卻設(shè)施成本。
[0012]作為優(yōu)化，所述殼體內(nèi)還設(shè)置有保護氣體通道，保護氣體通道內(nèi)端出氣口位于加熱腔室底部，外端進氣口用于外接保護氣源。
[0013]這樣，預(yù)熱時可以提供惰性氣體保護，避免電極坯料端頭在預(yù)熱過程中存在的氧化現(xiàn)象，防止活潑元素的燒損，防止鋼中的氧含量增高，保證冶煉效果。
[0014]進一步地，所述保護氣體通道為高于加熱腔室內(nèi)底面設(shè)置的環(huán)形通道結(jié)構(gòu)，所述出氣口為繞環(huán)形通道周向均勻分布的多個且繞圓周沿相同的傾斜方向斜向下連通到加熱腔室底部。
[0015]這樣，可以使得出氣孔出氣后能夠從保護裝置內(nèi)側(cè)下方向上環(huán)形流動，能夠更好地將原本爐腔內(nèi)的空氣排擠出爐腔內(nèi)部空間，提高保護效果，
作為優(yōu)化，所述殼體整體呈圓桶形，加熱腔室為同軸設(shè)置的圓柱形，殼體頂部蓋設(shè)固定有匹配的殼蓋，殼蓋中部設(shè)置有和加熱腔室同軸的過孔，過孔直徑大于電極外徑且小于加熱腔室直徑。
[0016]這樣，殼體和加熱腔室橫截面均為圓形，可以節(jié)省設(shè)備空間，提高加熱效率，設(shè)置的殼蓋能夠限制電極插入的位置，防止電極和加熱腔室內(nèi)壁接觸而產(chǎn)生破壞，同時殼蓋可以限制保護氣體