[发明专利]一种电渣冶炼电炉系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电渣冶炼炉，尤其涉及一种电渣冶炼电炉系统。

背景技术

电渣冶炼炉是一种电渣重熔冶炼的设备。电渣冶炼炉其结构主要包括整体呈炉状的结晶器、位于结晶器一侧的电极装置，其中结晶器下端设置有冷却用的底水箱，电极装置包括支柱，支柱上活动套设有横臂，横臂上正对结晶器安装向下延伸进入结晶器的电极，电极包括上段用于和横臂相连的固定部分和下段用于冶炼时融入到电渣中的冶炼部分；还包括用于控制横臂沿支柱升降的升降机构以及用于控制横臂绕立柱轴心旋转的旋转机构。

电渣冶炼过程中在水冷结晶器上方设置盛有待熔融的渣池，采用电极夹头来夹持柱形电极，并让电极、渣池、金属熔池、钢锭、底水箱通过短网导线和变压器能够形成电流回路。进行电渣冶炼时，首先将该电极远离电渣冶炼电极夹头的端部插入熔渣内，随后对电极进行通电，在通电过程中，电极和渣池放出焦耳热，将渣池中的金属渣熔化，熔融金属汇聚成液态，穿过渣池，落入结晶器中形成金属熔池，且同时受水冷作用，迅速凝固形成钢锭。钢锭凝固前，在它的上方的金属熔池和渣池，起保温和补缩作用，保证钢锭的致密性。冶炼过程中，结晶器内壁上形成有一层薄渣壳，不仅使钢锭表面光洁，还起绝缘和隔热作用，使更多的热量向下部传导，有利于钢锭自下而上的定向结晶。基于以上原因，通过电渣冶炼生产出的钢锭质量好、性能优，合金钢的低温、室温和高温下的塑性和冲击韧性增强，钢材使用寿命延长，故电渣冶炼工艺在本行业中广泛推广使用。

但这种现有的电渣冶炼炉，存在以下缺陷：1、电渣冶炼一般是批量冶炼的过程，但现有的电渣冶炼炉，单套系统工作时，除却冶炼过程需要耗时，冶炼前的电渣装入，电极装夹准备等均需要耗时，使得整体冶炼生产效率较为低下。2、冶炼过程中电极插入电渣后再通电加温，以及电极坯料交替时新坯料与熔池之间存在巨大温差等问题，新电极如不做处理就进入熔池后坯料端头由于急剧升温可能出现炸裂或掉块的现象；落入下方结晶器中熔化钢水中，轻则影响生产，给电渣冶炼生产带来作业危险性。更严重的影响是新电极坯料进入熔池后，因坯料端头与熔池温差过大不可避免的造成结晶器内熔池温度骤然降低，打破正常熔炼环境。从而使电渣锭出现勒壳、渣沟、成份不均、含杂等质量缺陷，严重影响了电渣钢锭冶炼质量。3、另外，现有的结晶器的底水箱结构，还存在拆装不便不利于维修的缺陷。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种冶炼效率高，能够具有预热功能而使其安全性好，冶炼效果优良的电渣冶炼电炉系统，使其具有安全、高效节能的优点，不增加电极坯料交替时间前提下，能降低和避免电渣冶炼过程电极坯料交替时温差对冶炼环境的破坏和影响、提高电渣钢锭冶炼质量。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种电渣冶炼电炉系统，包括整体呈炉状的结晶器、位于结晶器一侧的电极装置，其中结晶器下端设置有冷却用的底水箱，电极装置包括支柱，支柱上活动套设有横臂，横臂上正对结晶器安装向下延伸进入结晶器的电极，电极包括上段用于和横臂相连的固定部分和下段用于冶炼时融入到电渣中的冶炼部分，电极装置还包括用于控制横臂沿支柱升降的升降机构以及用于控制横臂绕立柱轴心旋转的旋转机构；其特征在于，所述电极装置为两套且对应设置在结晶器两侧，还包括电极预热装置，电极预热装置具有一个竖向设置且上端开口的能够供电极下端插入的加热腔室，还具有能够用于对插入的电极加热的加热装置。

这样，本发明中设置了两套电极装置共同一个结晶器，同时设置了电极预热装置，这样当一套电极装置在冶炼使用时，另一套电极装置不仅仅可以进行安装电极等工作，还可以将安装好的电极插入到电极预热装置内，对安装好的电极进行预热，在线圈高频电磁场的感应下，伸入炉膛的电极坯料端头快速发热，升温快，热量损失小，温度均匀性高。当冶炼使用的电极冶炼完毕并移开，重新加料并布置好结晶器后，可以将预热好的电极移入到结晶器内冶炼。如此循环。既节省了时间，提高了冶炼效率，同时在金属电极坯料进行重熔之前对电极坯料端头进行预热，可以防止金属电极进入熔渣后，电极坯料端头急剧升温而出现炸裂或掉块的现象；也可防止电极坯料进入熔池后，因熔池温度骤降低而使电渣锭出现勒壳、渣沟、成份不均、含杂等质量缺陷。故提高了安全性和冶炼效果。

作为优化，所述电极预热装置为一个，所述两套电极装置中两根电极在各自横臂上的旋转路径所在圆具有相交的两个交点，所述结晶器和电极预热装置各自布置在两个交点位置。

这样布局后，两个电极可以共用一个电极预热装置，巧妙地利用布局结构节省了设备成本。