專(zhuān)利名稱(chēng)：一種保護(hù)氣氛電渣連鑄爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬電渣重熔設(shè)備，
煉過(guò)程中。
特別涉及一種電渣連鑄爐，應(yīng)用在金屬重熔冶
背景技術(shù)：
電渣爐是利用電流通過(guò)熔渣時(shí)產(chǎn)生的電阻熱源進(jìn)行熔煉的一種冶金設(shè)備。經(jīng)電 渣爐冶煉的鋼，具有純度高、硫含量低、非金屬夾雜物少、鋼錠表面光滑、結(jié)晶均勻致 密、金相組織和化學(xué)成分均勻的優(yōu)點(diǎn)。因此，電渣爐設(shè)備在國(guó)內(nèi)外鋼鐵、機(jī)械等行業(yè)得 到了廣泛的應(yīng)用。隨著電渣設(shè)備的發(fā)展，在熔煉小直徑鋼錠時(shí)存在如下主要缺陷
1、傳統(tǒng)電渣爐冶煉過(guò)程中，鋼錠重熔速度是依據(jù)熔化速度與重熔錠直徑之比值 在1以下或略大于1的原則來(lái)控制的。對(duì)于一些易偏析合金(如工具鋼、高溫合金等)， 這一比值低至0.65 0.75，這樣，重熔小直徑鋼錠時(shí)熔煉速度就很慢，生產(chǎn)效率很低， 造成冶煉費(fèi)用相當(dāng)高。不僅如此，當(dāng)需要重熔的鋼錠尺寸小于100mm時(shí)，由于要保證操 作時(shí)的安全間隙，即使自耗電極直徑非常小，實(shí)際上也無(wú)法正常生產(chǎn)。因此，盡管小直 徑重熔錠具有細(xì)小的枝晶結(jié)構(gòu)并且可以直接軋制，但是目前應(yīng)用推廣直徑小于300mm的 重熔錠仍然很難。 2、電渣重熔鋼錠的枝晶組織與鋼錠直徑有直接關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，鋼錠直徑越
大，局部凝固時(shí)間越長(zhǎng)，枝晶間距越大。當(dāng)鋼錠尺寸大到一定值時(shí)，鋼錠中心會(huì)產(chǎn)生偏
折，甚至疏松和縮孔。例如，高速工具鋼，當(dāng)鋼錠尺寸較大時(shí)，即使熔化速度很低，也
會(huì)出現(xiàn)碳化物尺寸偏大，偏析超標(biāo)的問(wèn)題，因此嚴(yán)重影響了鋼材質(zhì)量。 3、傳統(tǒng)電渣重熔采用一次重熔一個(gè)鋼錠的間歇式生產(chǎn)方式，這樣不僅生產(chǎn)效率
低，而且鋼錠在后步鍛造或初軋開(kāi)坯過(guò)程中鋼錠頭尾去除量較大，鋼的成材率很低，因
而生產(chǎn)成本也較高。 為了解決上述存在的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)公開(kāi)了一種連鑄式電渣爐(專(zhuān)利號(hào)為 ZL200620089551.0)該實(shí)用新型由交流供電電源、電極升降機(jī)構(gòu)、電極、結(jié)晶器及其支撐 機(jī)構(gòu)、鋼水液面檢測(cè)裝置、拉坯機(jī)構(gòu)、切割裝置及控制系統(tǒng)構(gòu)成、電極為雙極串聯(lián)、鋼 水液面檢測(cè)裝置的放射源為同位素Cs137、結(jié)晶器為T(mén)形水冷結(jié)晶器，上部截面面積大于 下部截面面積，由交流供電電源、電極與爐渣形成供電回路，整個(gè)熔煉過(guò)程是在開(kāi)放條 件下進(jìn)行的。但是，實(shí)踐證明上述專(zhuān)利即公開(kāi)的連鑄電渣爐仍然存在如下不足
1、開(kāi)放式的電渣連鑄過(guò)程會(huì)使空氣中的氫、氧、氮等元素混入金屬熔池中造成 鋼水的污染和合金元素的燒損。 2、如果采用液態(tài)啟動(dòng)方式，就需要配備化渣爐和液態(tài)熔渣轉(zhuǎn)移到結(jié)晶爐的設(shè) 備，加大了設(shè)備投入費(fèi)用。 3、由于采用雙極串聯(lián)的熔煉技術(shù)，為了熔鑄出小斷面的鋼坯，則結(jié)晶器必須限 定為T(mén)型結(jié)晶器，且鋼坯中有大電流通過(guò)，其熱效應(yīng)使鋼坯的冷卻凝固速度很慢，進(jìn)而 影響了整體熔煉速度，生產(chǎn)效率較低、熔煉成本較大。
3
4、結(jié)晶器的出坯口與鋼坯間常有雜質(zhì)粘連造成出坯不暢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種保護(hù)氣氛電渣連鑄爐。它不僅綜合采納了電渣重熔和
連續(xù)鑄鋼技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，而且具有保護(hù)合金鋼中的合金元素免受燒損，鋼的潔凈度高、提 高重熔連鑄速度和生產(chǎn)效率、降低能耗、節(jié)約附屬設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明技術(shù)方案是提供一種保護(hù)氣氛電渣連鑄爐。它包括交流電源、電極升 降機(jī)構(gòu)、自耗電極、結(jié)晶器、氬氣保護(hù)罩、支撐機(jī)構(gòu)、振動(dòng)機(jī)構(gòu)、鋼水液面檢測(cè)裝置、 拉坯機(jī)構(gòu)、切割裝置及控制系統(tǒng)。在結(jié)晶器的兩側(cè)分別固定有電極升降機(jī)構(gòu)，自耗電極 的一端固定在電極升降機(jī)構(gòu)的橫臂上，并通過(guò)電纜與交流電源連接，另一端穿過(guò)氬氣保 護(hù)罩置入結(jié)晶器的內(nèi)部；結(jié)晶器為導(dǎo)電水冷結(jié)晶器；氬氣保護(hù)罩扣置在結(jié)晶器的上方， 其下緣口與結(jié)晶器的上緣口吻合并密封，頂部設(shè)有自耗電極插入孔和渣料補(bǔ)充孔；鋼水 液面檢測(cè)裝置設(shè)在結(jié)晶器的熔煉出坯腔的外部；拉坯機(jī)構(gòu)和切割裝置依次固定在結(jié)晶器 出坯口的下方；振動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在支撐機(jī)構(gòu)上，其凸輪與結(jié)晶器的外殼緊密接觸；控制系 統(tǒng)分別與電極升降機(jī)構(gòu)的橫臂、鋼水液面檢測(cè)裝置、拉坯機(jī)構(gòu)、切割裝置電連接。導(dǎo) 電水冷結(jié)晶器的上部渣料腔和下部熔煉出坯腔為夾套式圓筒或方筒，上部渣料腔壁嵌有 一個(gè)導(dǎo)電環(huán)并通過(guò)電纜與交流電源連接，使交流電源-自耗電極-爐渣-導(dǎo)電環(huán)-交流電 源形成回路，夾套內(nèi)輸入冷卻水，冷卻水由純凈水源提供，夾套內(nèi)水溫保持在25-45t: 間。鋼水液面檢測(cè)裝置的設(shè)置位置距上部渣料腔與下部熔煉出坯腔交接處的距離h范圍 為0-200mm內(nèi)，檢測(cè)用放射源根據(jù)出坯直徑而定，若不小于600mm應(yīng)選用同位素Co60， 若小于600mm應(yīng)選用Cs137。為了實(shí)現(xiàn)保護(hù)氣氛下電渣連鑄，本發(fā)明又增設(shè)了氬氣保護(hù) 罩，并將其設(shè)計(jì)為夾套水冷式耐腐蝕金屬罩，其下緣與結(jié)晶器上緣用砝蘭式緊固密封。 為了出坯順暢本發(fā)明增設(shè)了振動(dòng)機(jī)構(gòu)，是由電機(jī)帶動(dòng)一凸輪高速旋轉(zhuǎn)而使結(jié)晶器產(chǎn)生高 頻、小幅、水平方向的振動(dòng)。拉坯機(jī)構(gòu)包括夾持輥和電機(jī)，夾持輥與電機(jī)聯(lián)動(dòng)，通過(guò)電 纜與交流電源連接，并受控于控制系統(tǒng)，夾持輥的間距由用戶(hù)調(diào)節(jié)。切割裝置為火焰切 割，切割位置由用戶(hù)需要設(shè)定，并受控于控制系統(tǒng)。本發(fā)明的啟動(dòng)方式為固態(tài)啟動(dòng)。
本發(fā)明的控制系統(tǒng)的控制過(guò)程，包括以下步驟(1)開(kāi)始;(2)控制系統(tǒng)通電； (3)輸入工藝參數(shù)；包括設(shè)定電流下限I"設(shè)定電流上限12，橫臂的設(shè)定行程L， 允許液面波動(dòng)的范圍H。，設(shè)定的拉出鋼坯長(zhǎng)度M; (4)交流供電電源通電；
(5)熔煉開(kāi)始； (6)選擇熔煉橫臂，檢測(cè)過(guò)程參數(shù)、變壓器事故報(bào)警量、出水溫度壓力和流量， 檢測(cè)鋼水液面； (7)判斷實(shí)際液面高度與設(shè)定液面高度差值的絕對(duì)值是否大于等于允許液面被動(dòng) 的范圍，即lAH一H。，當(dāng)IAH一H。不成立時(shí)，系統(tǒng)返回到第6步的鋼水液面檢測(cè)步驟； 其中AH為設(shè)定液面高度與實(shí)際液面高度的差值；
(8)當(dāng)IAH一H。，系統(tǒng)進(jìn)行拉坯速度PID調(diào)節(jié)；
(9)系統(tǒng)檢測(cè)實(shí)際鋼坯長(zhǎng)度L3 ; (10)判斷L^M是否成立，當(dāng)L^M時(shí)，系統(tǒng)返回到第6步的鋼水液面檢測(cè)步 驟； (11)當(dāng)L3《M不成立時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行切割操作；
(12)切割操作結(jié)束后，系統(tǒng)詢(xún)問(wèn)是否繼續(xù)工作；
(13)如果是繼續(xù)工作，則返回第5步的冶煉開(kāi)始步驟；
(14)如果不需繼續(xù)工作，則系統(tǒng)結(jié)束工作。 所述第6步中熔煉橫臂選擇過(guò)程為系統(tǒng)進(jìn)行橫臂電極升降PID調(diào)節(jié)；檢測(cè)橫 臂上電極的實(shí)際電流I與設(shè)定電流上限L、下限12的關(guān)系，即判斷1^1《2是否成立，當(dāng) 1^1《2不成立時(shí)，系統(tǒng)返回到橫臂上的電極升降PID調(diào)節(jié)步驟；當(dāng)I^I^成立時(shí)，系統(tǒng) 判斷橫臂的實(shí)際行程或L2與橫臂的設(shè)定行程L的關(guān)系，即判斷L^L或L^L是否成 立，當(dāng)L^L不成立時(shí)，系統(tǒng)返回到橫臂I上的電極升降PID調(diào)節(jié)步驟，當(dāng)L^L成立時(shí)， 系統(tǒng)返回到熔煉橫臂選擇的步驟；或者當(dāng)L^L不成立時(shí)，系統(tǒng)返回到橫臂II上的電極升 降PID調(diào)節(jié)步驟，當(dāng)L^L成立時(shí)，系統(tǒng)返回到熔煉橫臂選擇的步驟；其中！^為橫臂I 的實(shí)際行程，！^為橫臂II的實(shí)際行程。 所述第6步中檢測(cè)過(guò)程參數(shù)、變壓器事故報(bào)警量、出水溫度壓力和流量的過(guò)程 為首先系統(tǒng)對(duì)過(guò)程參數(shù)、變壓器事故報(bào)警量、出水溫度壓力和流量進(jìn)行檢測(cè)；系統(tǒng)提 示是否報(bào)警，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則系統(tǒng)通過(guò)聲光報(bào)警；如果系統(tǒng)不報(bào)警，則系統(tǒng)提示 是否停止冶煉；如果不停止冶煉。則返回到過(guò)程參數(shù)、變壓器事故報(bào)警量、出水溫度壓 力和流量監(jiān)測(cè)步驟；如果停止冶煉，則切斷交流供電電源，系統(tǒng)工作結(jié)束。
本發(fā)明的工作過(guò)程開(kāi)始，控制系統(tǒng)通電，輸入工藝參數(shù)設(shè)定電流下限Ip 設(shè)定電流上限12，支臂的設(shè)定行程L，允許液面波動(dòng)的范圍H。，設(shè)定的拉出鋼坯長(zhǎng)度M; 交流供電電源通電，開(kāi)啟振動(dòng)裝置和氬氣氣源，使保護(hù)罩內(nèi)保持微正壓和結(jié)晶器保持高 頻、小幅、水平方向的振動(dòng)。電渣爐熔煉開(kāi)始在結(jié)晶器中加入固態(tài)爐渣，系統(tǒng)先選擇 其中一個(gè)橫臂上的一個(gè)自耗電極進(jìn)行工作，另一個(gè)橫臂上的自耗電極處于準(zhǔn)備狀態(tài)，即
旋轉(zhuǎn)一個(gè)電極升降機(jī)構(gòu)的橫臂至結(jié)晶器上方，將電極穿過(guò)氬氣保護(hù)罩上部電極插入孔插 入其中，當(dāng)電極與爐渣結(jié)晶器導(dǎo)電環(huán)和供電電源形成供電回路時(shí)將有電流從供電電源輸 出并通過(guò)熔渣。由于熔渣具有一定的電阻，占據(jù)了大部分壓降，從而在渣池中形成大量 的熱量，將插入其中的金屬自耗電極熔化。熔化的金屬液滴從電極端部滴落，穿過(guò)爐渣 匯聚于金屬熔池內(nèi)，在結(jié)晶器的強(qiáng)制冷卻下逐漸凝固形成鋼坯，同時(shí)鋼坯被拉坯機(jī)構(gòu)連 續(xù)地拉出結(jié)晶器，鋼坯拉到固定長(zhǎng)度進(jìn)行切割。在整個(gè)過(guò)程中，鋼水液面檢測(cè)裝置將鋼 水液面高度的檢測(cè)信號(hào)傳入控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過(guò)控制熔速、拉速將金屬熔池的液面 高度始終控制在結(jié)晶器上、下腔交接處的下方。待一個(gè)橫臂上的電極熔盡后，更換另一 個(gè)橫臂上的電極，以保證鋼坯連續(xù)不斷地拉出，生產(chǎn)過(guò)程中根據(jù)需要補(bǔ)充渣料，以實(shí)現(xiàn) 連續(xù)生產(chǎn)。在生產(chǎn)過(guò)程中，控制系統(tǒng)對(duì)整個(gè)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，在工作過(guò)程的同時(shí)， 對(duì)電極升降機(jī)構(gòu)的橫臂進(jìn)行選擇，以保證爐內(nèi)的電極熔盡后，及時(shí)進(jìn)行更換；對(duì)過(guò)程參 數(shù)檢測(cè)、變壓器事故報(bào)警量、出水溫度壓力和流量同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng) 自動(dòng)報(bào)警。
(l)使用本發(fā)明與已知生產(chǎn)技術(shù)相比，主要具有如下優(yōu)點(diǎn)省去了開(kāi)坯、初軋等
5生產(chǎn)工序，縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率、金屬收得率，節(jié)約能耗，減少成本。
(2)采用了導(dǎo)電結(jié)晶器避免了大電流通過(guò)鋼坯，加快了鋼坯的冷卻速度和出坯速度，大幅提高生產(chǎn)效率，節(jié)約了電能。 (3)采用了氬氣保護(hù)氣氛熔煉，杜絕了空氣中氫、氧、氮等元素對(duì)鋼水的污染和
合金元素氧化，保證了重熔連鑄坯的質(zhì)量。 (4)采用振動(dòng)機(jī)構(gòu)，防止出坯口處粘連，有利于抽坯。 (5)實(shí)現(xiàn)了交換電極、連續(xù)拉坯、在線(xiàn)切割、自動(dòng)控制等技術(shù)保證了穩(wěn)定連續(xù)作業(yè)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的控制系統(tǒng)程序控制流程圖； 圖中，l交流電源2橫臂3升降機(jī)構(gòu)4自耗電極5氬氣保護(hù)罩6渣料入口 7振動(dòng)機(jī)構(gòu)8導(dǎo)電環(huán)9鋼水液面檢測(cè)裝置IO金屬熔池ll拉坯機(jī)構(gòu)12切割裝置13鋼坯14控制系統(tǒng)15導(dǎo)電結(jié)晶器16支撐機(jī)構(gòu)，I為實(shí)際電流，^為設(shè)定電流下限，12為設(shè)定電流上限，L為橫臂的設(shè)定行程，！^為橫臂I的實(shí)際行程，L2為橫臂II的實(shí)際行程，H。為允許液面波動(dòng)的范圍，AH為設(shè)定液面高度與實(shí)際液面高度差值，M為設(shè)定的鋼坯長(zhǎng)度，!^為實(shí)際鋼坯長(zhǎng)度。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述 實(shí)施例l:如圖1所示，本發(fā)明包括交流電源l、橫臂2、升降機(jī)構(gòu)3、自耗電極4、氬氣保護(hù)罩5、導(dǎo)電結(jié)晶器15、支撐機(jī)構(gòu)16、振動(dòng)機(jī)構(gòu)7、鋼水液面檢測(cè)裝置9、拉坯機(jī)構(gòu)ll、切割裝置12、控制系統(tǒng)14，兩電極一端分別固定在電極升降機(jī)構(gòu)3的橫臂2上，工作時(shí)通過(guò)電纜與供電電源l連接，另一端置于導(dǎo)電結(jié)晶器15的內(nèi)部，自耗電極4在導(dǎo)電結(jié)晶器15上部熔化的同時(shí)又在其下部凝固導(dǎo)電結(jié)晶器15為導(dǎo)電水冷結(jié)晶器，其上部為圓筒形，下部為方筒形，在導(dǎo)電結(jié)晶器15的周?chē)潭ㄓ兄螜C(jī)構(gòu)16，在導(dǎo)電結(jié)晶器15上、下腔截面交接處外置有鋼水液面檢測(cè)裝置9，鋼水液面檢測(cè)裝置9的放射源為同位素Csl37，采用射線(xiàn)法對(duì)鋼水液面進(jìn)行檢測(cè)；拉坯機(jī)構(gòu)11和切割裝置12依次固定在導(dǎo)電結(jié)晶器15出坯口下方的支撐機(jī)構(gòu)16上，拉坯機(jī)構(gòu)ll包括夾持輥和電機(jī)，夾持輥和電機(jī)聯(lián)動(dòng)，由電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)夾持輥運(yùn)轉(zhuǎn)，切割裝置12采用火焰切割；控制系統(tǒng)14分別與電極升降機(jī)構(gòu)3、鋼水液面檢測(cè)裝置9、拉坯機(jī)構(gòu)11和切割裝置12電連接，控制系統(tǒng)14通過(guò)鋼水液面檢測(cè)裝置9檢測(cè)的信號(hào)，對(duì)電渣爐連鑄爐的運(yùn)行進(jìn)行控制。
其操作過(guò)程，按以下步驟
(1)開(kāi)始；
C2)控制系統(tǒng)通電 (3)輸入工藝參數(shù)；包括設(shè)定電流下限L為4000A，設(shè)定電流上限12為4200A，支臂的設(shè)定行程L為3m，允許液面波動(dòng)的范圍H。為5mm，設(shè)定的鋼坯長(zhǎng)度M為4m ;
(4)交流供電電源通電，開(kāi)啟氬氣氣源和振動(dòng)機(jī)構(gòu)使氬氣保護(hù)罩內(nèi)保持微正壓和
6；
(5)熔煉開(kāi)始； (6)選擇熔煉橫臂，檢測(cè)過(guò)程參數(shù)、變壓器事故報(bào)警量、出水溫度壓力和流量，檢測(cè)鋼水液面； (7)判斷實(shí)際液面高度與設(shè)定液面高度差值的絕對(duì)值是否大于等于允許液面波動(dòng)的范圍，即lAH一H。是否成立，當(dāng)IAH一H。不成立時(shí)，系統(tǒng)返回到第6步的鋼水液面檢測(cè)步驟；其中AH為設(shè)定液面高度與實(shí)際液面高度的差值；
(8)當(dāng)I A H一H。時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行拉坯速度PID調(diào)節(jié)；
(9)系統(tǒng)檢測(cè)實(shí)際鋼坯長(zhǎng)度L3 ; (10)判斷L^M是否成立，當(dāng)L^M時(shí)，系統(tǒng)返回到第6步的鋼水液面檢測(cè)步驟； (11)當(dāng)L^M不成立時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行切割操作；
(12)切割操作結(jié)束后，系統(tǒng)詢(xún)問(wèn)是否繼續(xù)工作；
(13)如果是繼續(xù)工作，則返回第5步的冶煉開(kāi)始步驟；
(14)如果不需要繼續(xù)工作，則系統(tǒng)結(jié)束工作。 所述第6步中熔煉橫臂選擇過(guò)程為系統(tǒng)進(jìn)行橫臂電極升降PID調(diào)節(jié)；檢測(cè)橫臂上電極的實(shí)際電流I與設(shè)定電流上限L、下限12的關(guān)系，即判斷1^1《2是否成立，當(dāng)1^1《2不成立時(shí)，系統(tǒng)返回到橫臂上的電極升降PID調(diào)節(jié)步驟；當(dāng)I^I^成立時(shí)，系統(tǒng)判斷橫臂的實(shí)際行程或L2與橫臂的設(shè)定行程L的關(guān)系，即判斷L^L或L^L是否成立，當(dāng)L^L不成立時(shí)，系統(tǒng)返回到橫臂I上的電極升降PID調(diào)節(jié)步驟，當(dāng)L^L成立時(shí)，系統(tǒng)返回到熔煉橫臂選擇的步驟；或者當(dāng)L^L不成立時(shí)，系統(tǒng)返回到橫臂II上的電極升降PID調(diào)節(jié)步驟，當(dāng)L^L成立時(shí)，系統(tǒng)返回到熔煉橫臂選擇的步驟；其中！^為橫臂I的實(shí)際行程，！^為橫臂II的實(shí)際行程。 所述第6步中檢測(cè)過(guò)程參數(shù)、變壓器事故報(bào)警量、出水溫度壓力和流量的過(guò)程為首先系統(tǒng)對(duì)過(guò)程參數(shù)、變壓器事故報(bào)警量、出水溫度壓力和流量進(jìn)行檢測(cè)；系統(tǒng)提示是否報(bào)警，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則系統(tǒng)通過(guò)聲光報(bào)警；如果系統(tǒng)不報(bào)警，則系統(tǒng)提示是否停止冶煉；如果不停止冶煉，則返回到過(guò)程參數(shù)、變壓器事故報(bào)警量、出水溫度壓力和流量監(jiān)測(cè)步驟；如果停止冶煉，則切斷交流供電電源，系統(tǒng)工作結(jié)束。
實(shí)施例2:如圖1所示，本發(fā)明包括交流電源l、橫臂2、升降機(jī)構(gòu)3、自耗電極4、氬氣保護(hù)罩5、導(dǎo)電結(jié)晶器15、支撐機(jī)構(gòu)16、振動(dòng)機(jī)構(gòu)7、鋼水液面檢測(cè)裝置9、拉坯機(jī)構(gòu)ll、切割裝置12、控制系統(tǒng)14，自耗電極4一端固定在電極升降機(jī)構(gòu)3的橫臂2上，并在工作時(shí)通過(guò)電纜與交流電源l連接，另一端置于導(dǎo)電結(jié)晶器15的內(nèi)部，自耗電極4在導(dǎo)電結(jié)晶器15上部熔化的同時(shí)又在其下部凝固；導(dǎo)電結(jié)晶器15為導(dǎo)電水冷銅制結(jié)晶器，其上部和下部均為方筒形，在導(dǎo)電結(jié)晶器15的周?chē)潭ㄓ兄螜C(jī)構(gòu)16，在導(dǎo)電結(jié)晶器15的小截面處置有鋼水液面檢測(cè)裝置9，在其位置上、下截面交接處的距離h為200mm，鋼水液面監(jiān)測(cè)裝置9的放射源為同位素Csl37，采用射線(xiàn)法對(duì)鋼水液面進(jìn)行檢測(cè)；拉坯機(jī)構(gòu)11和切割裝置12依次固定在導(dǎo)電結(jié)晶器15出坯口下方的支撐機(jī)構(gòu)16上，拉坯機(jī)構(gòu)ll包括夾持輥和電機(jī)，夾持輥和電機(jī)聯(lián)動(dòng)，由電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)夾持輥運(yùn)轉(zhuǎn)，切割裝置12采用火焰切割；控制系統(tǒng)14分別與電極升降機(jī)構(gòu)3的橫臂2、鋼水液面檢測(cè)裝置9、
7拉坯機(jī)構(gòu)11和切割裝置12電連接，控制系統(tǒng)14通過(guò)鋼水液面檢測(cè)裝置9檢測(cè)的信號(hào)，對(duì)電渣連鑄爐的運(yùn)行進(jìn)行控制。其操作過(guò)程同實(shí)施例l，輸入工藝參數(shù)包括設(shè)定電流下限為3800A，設(shè)定電流上限12為4000A,支臂的設(shè)定行程L為3m，允許液面波動(dòng)范圍HO為5mm，設(shè)定的鋼坯長(zhǎng)度為6m。
權(quán)利要求
一種保護(hù)氣氛電渣連鑄爐，包括交流電源、電極升降機(jī)構(gòu)、自耗電極、結(jié)晶器、氬氣保護(hù)罩、支撐機(jī)構(gòu)、振動(dòng)機(jī)構(gòu)、鋼水液面檢測(cè)裝置、拉坯機(jī)構(gòu)、切割裝置及控制系統(tǒng)，其特征是在結(jié)晶器的兩側(cè)分別固定有電極升降機(jī)構(gòu)；自耗電極的一端固定在電極升降機(jī)構(gòu)的橫臂上并通過(guò)電纜與交流電源連接，另一端穿過(guò)氬氣保護(hù)罩置入結(jié)晶器的內(nèi)部；結(jié)晶器為上下兩部分組合導(dǎo)電水冷結(jié)晶器；氬氣保護(hù)罩扣置在結(jié)晶器的上方，其下緣口與結(jié)晶器的上緣口吻合并密封，頂部設(shè)有自耗電極插入孔和渣料補(bǔ)充孔；鋼水液面檢測(cè)裝置設(shè)在結(jié)晶器的熔煉出坯腔的外部；拉坯機(jī)構(gòu)和切割裝置依次固定在結(jié)晶器出坯口的下方；振動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在支撐機(jī)構(gòu)上，其凸輪與結(jié)晶器的外殼緊密接觸；控制系統(tǒng)與電極升降機(jī)構(gòu)的橫臂、鋼水液面檢測(cè)裝置、拉坯機(jī)構(gòu)、切割裝置連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種保護(hù)氣氛電渣連鑄爐，其特征是所述的導(dǎo)電水冷結(jié)晶器的 上部渣料腔和下部熔煉出坯腔為夾套式圓筒或夾套式方筒；其上部渣料腔壁嵌有導(dǎo)電環(huán) 并通過(guò)電纜與交流電源連接，使交流電源、自耗電極、爐渣、導(dǎo)電環(huán)、交流電源形成回 路；夾套內(nèi)輸入冷卻水，冷卻水由純凈水源提供，夾套內(nèi)水溫保持在25t:到45t:之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種保護(hù)氣氛電渣連鑄爐，其特征是所述鋼水液面檢測(cè)裝置的 設(shè)置位置距上部渣料腔與下部熔煉出坯腔交接處的距離h范圍為0 200mm ;檢測(cè)用放 射源根據(jù)出坯直徑而定，若不小于600mm應(yīng)選用同位素Co60，若小于600mm應(yīng)選用同 位素Csl37。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種保護(hù)氣氛電渣連鑄爐，其特征是所述氬氣保護(hù)罩為夾套水 冷式耐腐蝕金屬罩，冷水由純凈水源提供；其下緣與結(jié)晶器的上緣緊固密封。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種保護(hù)氣氛電渣連鑄爐，其特征是所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)是電機(jī)帶動(dòng) 一凸輪高速旋轉(zhuǎn)，電機(jī)通過(guò)電纜與交流電源連接，隨電機(jī)旋轉(zhuǎn)而使結(jié)晶器產(chǎn)生高頻、小 幅、水平方向振動(dòng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種保護(hù)氣氛電渣連鑄爐，其特征是所述拉坯機(jī)構(gòu)包括夾持輥 和電機(jī)，夾持輥與電機(jī)聯(lián)動(dòng)，通過(guò)電纜與交流電源連接并受控于控制系統(tǒng)，夾持輥的間 距由用戶(hù)調(diào)節(jié)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種保護(hù)氣氛電渣連鑄爐，其特征是所述切割裝置為火焰切 割，切割位置由用戶(hù)需要設(shè)定并受控于控制系統(tǒng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種保護(hù)氣氛電渣連鑄爐，其特征是其啟動(dòng)方式為固態(tài)啟動(dòng)。
全文摘要
一種保護(hù)氣氛電渣連鑄爐，屬于金屬電渣重熔設(shè)備。包括交流電源、電極升降機(jī)構(gòu)、自耗電極、導(dǎo)電結(jié)晶器及支撐機(jī)構(gòu)、鋼水液面檢測(cè)裝置、氬氣保護(hù)罩、振動(dòng)機(jī)構(gòu)、拉坯機(jī)構(gòu)、切割裝置和控制系統(tǒng)。在導(dǎo)電結(jié)晶器的兩側(cè)固定有電極升降機(jī)構(gòu)；自耗電極的一端固定在電極升降機(jī)構(gòu)的橫臂上，并與交流電源連接，另一端穿過(guò)氬氣保護(hù)罩置入導(dǎo)電結(jié)晶器的內(nèi)部；導(dǎo)電結(jié)晶器為上下兩部分組合夾套式水冷結(jié)晶器，在上部器壁上嵌有導(dǎo)電環(huán)，通過(guò)電纜與交流電源連接，使交流電源-自耗電極-爐渣-導(dǎo)電環(huán)-交流電源形成回路；振動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在支撐機(jī)構(gòu)上，其凸輪與導(dǎo)電結(jié)晶器外殼緊密接觸；在導(dǎo)電結(jié)晶器的上、下腔交接處設(shè)有鋼水液面檢測(cè)裝置；拉坯機(jī)構(gòu)和切割裝置依次固定在導(dǎo)電結(jié)晶器出坯口下方；控制系統(tǒng)分別與電極升降機(jī)構(gòu)的橫臂、鋼水液面檢測(cè)裝置、拉坯機(jī)構(gòu)和切割裝置電連接。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)保護(hù)氣氛下的電渣連鑄和自動(dòng)控制。
文檔編號(hào)B22D11/14GK101691634SQ20091018728
公開(kāi)日2010年4月7日 申請(qǐng)日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日
發(fā)明者余強(qiáng), 姜周華, 張?zhí)毂? 臧喜民 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)華盛冶金技術(shù)與裝備有限責(zé)任公司