CN105571317B - 熔融炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种熔融炉,其包括:炉壳体;炉壳体运动机构,其将所述炉壳体支撑为能够在安装面上运动;管或者配线,所述管或者所述配线具有固定于所述炉壳体的一端并且至少部分地具有柔性部;以及架台,其包括支撑部和架台运动部,所述支撑部支撑所述管或者所述配线的中间部分,所述架台运动部与所述支撑部联接并且使所述支撑部与所述炉壳体的运动同步地在所述安装面上运动,其中,所述架台以能够相对于所述炉壳体上下运动的方式安装于所述安装面。
Description
技术领域
本发明涉及一种熔融炉(melting furnace),特别地涉及一种在使炉壳体运动的同时熔融金属的熔融炉。
背景技术
在作为用于熔融金属材料的一种熔融炉的电弧炉中,在容纳金属材料的炉壳体的内部空间中形成所谓的热点(hot spot)和冷点(cold spot)。热点的位置靠近电极并且金属材料在热点处容易熔融。冷点的位置远离电极并且金属材料在冷点处不容易熔融。在冷点中,出现如下问题:需要长的时间来熔融金属材料,因而使金属材料的熔融在整体上进行地不均匀。为了解决该问题,专利文献1提议了一种方法,在该方法中,炉壳体能够相对于电极围绕沿上下方向延伸的轴线转动地移位,由此在冷点和热点之间进行切换。在这种电弧炉中,通过使炉壳体可转动地移位能够消除炉子内的热不均匀性并且能够减小浪费的耗电量,而不需要为如竖式炉(shaft furnace)内额外的水冷部处的泵消耗电力,也不需要为废气的成分妥善化处理(composition appropriating processing)额外地供给燃烧器燃烧能量等。专利文献2公开了电弧炉的具体构造,该构造能够进行这种炉壳体的转动移位和用于倾倒(pouring)的炉壳体倾斜。
专利文献1:日本特开2014-40965号公报
专利文献2:日本特开2015-48976号公报
发明内容
电弧炉的炉壳体安装有诸如水冷板和燃烧器等的许多辅助设备,在这些设备内使用的冷却水、空气和气体等经由管供给。这些管中的每一个均处于 其一端固定于炉壳体的状态。如专利文献1和专利文献2所公开的,在使这种状态下的炉壳体整体可转动地移位的情况下,必须使用均由如软管等的柔性材料形成且具有能够跟随炉壳体的整个转动区域的足够长度的管。然而,由于各管的自重、还由于各管的中间部分(halfway portion)的伴随炉壳体的转动的变形等,容易对各管相应的部分施加负荷。结果,可能损坏各管自身或者与各管的两端联接的联接构件,并且这种损坏可能导致管内流动的流体的泄漏。另外,认为在为驱动设置于炉壳体的辅助设备供给电力用的电配线中和在传递用于控制辅助设备的信号用的电配线中也会发生相似的问题。
因此,本发明的目的是提供一种熔融炉,其具有可运动的炉壳体并且能够保护安装于炉壳体的管和配线不受炉壳体的运动所伴随的损坏。
为了解决上述问题,本发明提供一种熔融炉,其包括:
炉壳体;
炉壳体运动机构,其将所述炉壳体支撑为能够在安装面上运动;
管或者配线,所述管或者所述配线具有固定于所述炉壳体的一端并且至少部分地具有柔性部;以及
架台,其包括支撑部和架台运动部,所述支撑部支撑所述管或者所述配线的中间部分,所述架台运动部与所述支撑部联接并且通过所述炉壳体的运动使所述支撑部在所述安装面上运动,其中,所述架台以能够相对于所述炉壳体在上下方向上运动的方式安装于所述安装面。
这里,优选的是,所述架台运动部包括在所述安装面上运动的轮子,并且所述支撑部通过联接单元以能够上下运动的方式和所述炉壳体联接,所述联接单元将由所述炉壳体运动机构引起的所述炉壳体的运动传递到所述轮子。在这种情况下,优选地,所述联接单元具有销结构,所述销结构以使所述架台在包含上下方向的平面内能够转动的方式将所述架台联接至所述炉壳体。另外,熔融炉优选地还包括为了引导轮子的运动而安装的轨道。
优选地,所述架台运动部设置在所述支撑部的中间部分。
优选地,熔融炉还包括:绝缘部,其安装于所述支撑部和所述炉壳体之间的部分、所述支撑部和所述架台运动部之间的部分以及所述炉壳体和所述炉壳体运动机构之间的部分中的至少一者。在这种情况下,优选地,所述炉壳体、所述炉壳体运动机构和所述支撑部独立地接地。
优选地,所述安装面能够在支撑所述炉壳体和所述架台的状态下倾斜。
优选地,熔融炉还包括锁定机构,其位于所述炉壳体运动机构和所述架台中的至少一方,其中,所述锁定机构抑制所述炉壳体和所述架台在所述安装面上的运动。
在根据本发明的熔融炉中,管或者配线在其中间部分处被架台支撑,并且该架台与炉壳体的运动同步运动。因而,当炉壳体运动时,在管或者配线的中间部分被架台支撑的状态下管或者配线与炉壳体一起移动。结果,管或者配线的自重的负荷和炉壳体的运动所伴随的负荷不太容易施加到管或者配线。因而,防止管或者配线被这些负荷损坏。另外,因为架台相对于炉壳体可以上下运动,所以即使架台在安装面上运动所沿着的路线上存在不平整,在架台与炉壳体的运动同步运动时也会抑制架台的上下振动。因而,抑制了架台的运动所伴随的架台的上下振动对管或者配线的损坏。
这里,在如下情况下,能够以简单的构造使架台与炉壳体的运动同步运动:所述架台运动部包括在所述安装面上运动的轮子,并且所述支撑部通过联接单元以能够上下运动的方式和所述炉壳体联接,所述联接单元将由所述炉壳体运动机构引起的所述炉壳体的运动传递到所述轮子。
在如下情况下,能够利用简单的构造使架台在能够上下运动的状态下与炉壳体联接:所述联接单元具有销结构,所述销结构以使所述架台在包含上下方向的平面内能够转动的方式将所述架台联接至所述炉壳体。
在如下情况下,架台能够与炉壳体的运动同步地平滑运动:所述安装面 设置有轨道,所述轨道用于引导所述轮子的运动。
在如下情况下,管或者配线能够被架台牢固地支撑,从而高度保护了管或者配线不被施加负荷:所述架台运动部设置在所述支撑部的中间部分。
在熔融炉还包括电极和绝缘构件,其中,所述电极设置在所述炉壳体内,所述绝缘构件设置于所述支撑部和所述炉壳体之间的部分、所述支撑部和所述架台运动部之间的部分以及所述炉壳体和所述炉壳体运动机构之间的部分中的至少一者的情况下,能够提供以下效果。也就是,即使当由于电极中的电流使电流在炉壳体中流动时,通过在相应部分中流动防止了在炉壳体中流动的该电流对架台的支撑部、架台运动部及炉壳体运动机构的负面影响。
在所述炉壳体、所述炉壳体运动机构和所述支撑部独立地接地的情况下,可以高度避免当电流在炉壳体中流动时该电流流入上述各部分并对流入的部分发生负面影响的现象的发生。
在所述安装面能够在支撑所述炉壳体和所述架台的状态下倾斜的情况下,在安装面倾斜时,即使从一端固定的管或者配线对炉壳体施加大的转动扭矩,因为管或者配线由与炉壳体一起倾斜的架台支撑,所以能够减小对炉壳体施加的转动扭矩。
在炉壳体运动机构和架台中的至少一方设置有抑制炉壳体和架台在安装面上的运动的锁定机构的情况下,炉壳体能够被稳固地保持于安装面而炉壳体不会运动。特别地,在所述安装面能够在支撑所述炉壳体和所述架台的状态下倾斜的情况下,通过由锁定机构使炉壳体置于运动抑制状态可以稳固地进行倾斜操作。
附图说明
图1是示出了根据本发明的实施方式的电弧炉的俯视图。
图2是示出了图1的电弧炉的侧视图。
图3是示出了图1的电弧炉的架台的侧视图。
图4是示出了图1的电弧炉的架台和炉壳体之间的联接单元的侧视图。
图5是示意性地示出了图1的电弧炉的炉壳体运动机构内的支撑架的俯视图。
图6A和图6B是示出了图1的电弧炉在炉渣排出侧倾斜的状态的图;图6A是侧视图;图6B是沿着连接流出口(tapping hole)和出渣门(slag door)的方向的截面图。
图7是示出了图1的电弧炉的变形实施方式的俯视图。
具体实施方式
将参照附图说明作为根据本发明的实施方式的高炉(blast furnace)的示例的电弧炉。
(电弧炉的构造)
图1至图3示出了根据本发明的实施方式的电弧炉1。电弧炉1安装于平台90(安装面)。平台90由固定于地面F的支撑基座95支撑。电弧炉1具有与在专利文献1中描述的电弧炉的主体部相似的作为主体部的构造,并且该电弧炉1包括炉壳体10、炉盖20和电极25。另外,架台30安装于安装电弧炉1的共用平台90。电弧炉1还包括管40和炉壳体运动机构50。
炉壳体10形成为在其顶部具有开口的圆筒状有底容器。炉盖20是由炉盖运动机构(未示出)驱动而能够关闭炉壳体10的开口的构件。具体地,炉盖20在炉壳体10上方进行上下运动和转动,由此在关闭炉壳体10的开口的状态和打开开口的状态之间运动。此外,三个电极25以不接触炉壳体10和炉盖20的方式贯穿炉盖20,并且到达炉壳体10内的空间。三个电极25被配置为形成绕炉壳体10的中心轴线的大致等边三角形的顶点。在炉壳体10内容纳有诸如废铁料等的金属材料并且三个电极25被供给了诸如三相交流电等的电流而 进行放电时,能够使金属材料熔融。电弧炉1被构造成偏心底部出钢(EBT(eccentric bottomtapping))式的电弧炉,因而,电弧炉1设置有在炉壳体10的侧壁的各自相反的位置处(在图2中省略)的用于放出熔融的钢铁的流出口11和用于排出作为熔融残余的炉渣的出渣门12。
炉壳体10经由炉壳体运动机构50被平台90支撑。可以使用与专利文献2中公开的炉壳体运动机构相同的炉壳体运动机构作为炉壳体运动机构50。将简要地说明炉壳体运动机构50的构造。环状支撑架51由承载构件52支撑,如图5所示,该环状支撑架51设置有沿其内周51a形成的齿轮构件。炉壳体10被固定到支撑架51。
在支撑架51的内部的两个相反部分设置齿轮箱53、53。在各齿轮箱53中均容纳有第一齿轮54和第二齿轮55这两个齿轮。第一齿轮54能够在与平台90的平面平行的平面内转动,并且第一齿轮54的转动轴被连接到马达。第二齿轮55也被配置成能够在与平台90的平面平行的平面内转动,并且该第二齿轮与对应的第一齿轮54啮合、还与设置于支撑架51的内周51a的齿轮构件啮合。当通过马达使第一齿轮54转动时,使支撑架51经由第二齿轮55绕支撑架51的中心轴线转动。因而,固定于支撑架51的炉壳体10绕支撑架51的沿上下方向延伸的中心轴线转动(回转)。在炉壳体10转动时,电极25的沿着平台90的平面的各位置没有变化。因而,炉壳体10和电极25之间的相对配置根据炉壳体10的转动而变化。
此外,在支撑架51内,沿着支撑架51的内周在配置齿轮箱53、53的位置之间的中间部分处设置锁定机构56。锁定机构56包括插头构件56a和驱动缸56b,插头构件56a被设置成面向支撑架51的内周51a,驱动缸56b能够使插头构件56a沿支撑架51的径向内外运动。支撑架51设置有鞘构件(未示出)。在炉壳体10的转动位置、即支撑架51的转动位置处于起始位置的状态下,锁定机构56的插头构件56a能够进入鞘构件并被鞘构件保持。支撑架51的起始位 置是指炉壳体的如下转动位置:在该转动位置处,通过使用后述的倾斜机构80能够使炉壳体10与平台90一起倾斜,并且从流出口11放出熔融金属和从出渣门12排出炉渣都能够被执行。在支撑架51使炉壳体10转动期间,锁定机构56的插头构件56a从支撑架51向内缩回从而不干涉支撑架51的转动。相反,在支撑架51停在起始位置期间,驱动缸56b使插头构件56a朝支撑架51侧向外运动,由此使插头构件56a进入设置于支撑架51的鞘构件内并被鞘构件保持。结果,能够抑制支撑架51的转动。
如图1至图3所示,炉壳体10设置有多种管40(图中为两种)。在管40中,作为管40的一端的固定端41被固定到平台90或者被固定到诸如建筑物的墙等的与安装平台90的地板F固定的设备。在图中,各管40在其固定端41处固定于建筑物的墙。作为各管40的另一端的可动端42均被固定于炉壳体10。各管40均至少部分地由如软管等的柔性材料形成,并且允许诸如水、气体或空气等的流体穿过管内的中空部。各管40的柔性部均具有足够的长度使得管40在如下所述地被架台30支撑的状态下能够跟随由炉壳体运动机构50引起的炉壳体10的转动。这种管40用于将流体供应到与炉壳体10安装的多种辅助设备,这种管的示例包括使水在水冷板内的循环以便冷却炉壳体10的用于使水流动的管,或者用于将燃气供给到辅助熔融炉壳体10内的金属材料用的燃烧器的管。
平台90设置有与炉壳体10邻接的架台30。架台30包括支撑部31和用作为架台运动部的轮子32。架台30具有框架结构,在该框架结构中多个长金属构件以在与平台90的平面大致平行的方向上和在与平台90的平面大致垂直的方向上延伸的方式交叉地配置。支撑部31经由轮子连接部33与轮子32连接。轮子连接部33和轮子32设置在支撑部31的沿着连接架台30和炉壳体10的方向的中央附近。各管40的中间部分均以各管从交叉的金属构件上方穿过的方式放置于支撑部31。为了避免架台30的振动传递到管40,管40不与架台30固 定而是仅仅放置于构成支撑部31的金属构件。当轮子32转动时,架台30能够在管40的中间部分被支撑部31支撑的状态下运动。在本实施方式中,架台30沿着炉壳体10的外周配置在流出口11和出渣门12之间的几乎中央处,从而不会干涉熔融金属的放出和炉渣的排出。
用于联接架台30和炉壳体10的联接单元60设置在架台30和炉壳体10之间。联接单元60通过销结构将架台30和炉壳体10联接。具体地,如图4所示,联接单元60包括固定于炉壳体10的炉壳体侧联接构件61、固定于架台30的架台侧联接构件62以及联接在炉壳体侧联接构件61和架台侧联接构件62之间的联接轴63。炉壳体侧联接构件61和架台侧联接构件62均主要由大致平板部构成,并且在使平板部大致竖直站立的状态下通过螺纹连接使炉壳体侧联接构件61和架台侧联接构件62分别与炉壳体10和架台30固定。炉壳体侧联接构件61被设置成从炉壳体10的外壁的外侧向上突出。架台侧联接构件62被设置成从架台30的支撑部31的面向炉壳体10的端部朝向炉壳体10侧突出。也就是,炉壳体侧联接构件61和架台侧联接构件62大致相互垂直地突出。炉壳体侧联接构件61的平板部和架台侧联接构件62的平板部在各自的前端附近的部分处大致平行地相互重叠。平板部各自的重叠部以重叠的方式设置有通孔(未示出)。棒状联接轴63以贯穿设置于炉壳体侧联接构件61的通孔和设置于架台侧联接构件62的通孔两者的方式不可运动地插入。联接轴63不与炉壳体侧联接构件61和架台侧联接构件62中的至少一方固定,由此联接轴63能够绕其轴线转动。换句话说,包括架台侧联接构件62的架台30被配置成能够在经由联接轴63与包括炉壳体侧联接构件61的炉壳体10联接的状态下在竖直平面内转动。因而,架台30能够相对于炉壳体10上下运动。
如图1至图3所示,平台90设置有槽状轨(轨道)91,轮子32能够沿着该轨91运动而不会脱出,并且轮子32在轨91内与平台90接触。因为架台30如上所述地经由联接单元60与炉壳体10联接,所以当炉壳体运动机构50使炉壳体 10转动时,经由联接单元60对架台30施加在炉壳体10的周向上的力,并且架台30与炉壳体10的转动同步运动,从而跟随炉壳体10的运动。当炉壳体10以这种方式运动时,在与轮子32经过的路线(locus)对应的位置处形成大致弧状的轨91。
倾斜机构80可以设置在安装炉壳体10和架台30的平台90处。倾斜机构80使炉壳体10和架台30向预定方向倾斜以便促进从炉壳体10出钢和排渣。在这种情况下,尽管管40的固定端41和平台90之间的相对配置会根据平台90的倾斜运动而变化,但是这种变化能被管40的柔性吸收。
可以使用与专利文献2所公开的结构相同的结构作为倾斜机构80的具体结构。这里将简要地说明该结构。如图2、图6A和图6B所示,倾斜机构80包括设置于支撑基座95的齿轮(支撑基座侧齿轮)81和与支撑基座95侧的齿轮81啮合的齿轮(平台侧齿轮)82。齿轮82被设置在平台90的底部,该齿轮82被形成为在起始位置具有沿着连接流出口11和出渣门12的方向的凸曲面。在齿轮82的一端的外侧位置处将缸83可转动地连接至平台90。当由缸83在向上或者向下的方向上对平台90的一端施加力时,在保持支撑基座侧齿轮81和平台侧齿轮82之间的啮合状态的同时,使平台90在支撑基座95上滚动。因而,在保持炉壳体10和架台30竖直地支撑于平台90的平面的状态下,平台90能够在起始位置沿连接流出口11和出渣门12的方向倾斜。通过该倾斜动作,能够帮助从流出口11放出熔融了的金属和从出渣门12排出炉渣。图6A和图6B示出了在通过缸83对平台90的出渣门12侧的部分施加向下的力并且平台90因此向使出渣门12的位置降低的方向(方向T)倾斜的状态。在这种状态下,有助于从出渣门12排出炉渣。在通过倾斜机构80使平台90倾斜的期间,通过锁定机构56抑制由炉壳体运动机构50引起的炉壳体10在平台90上的转动。
另外,在本发明的电弧炉1的各部分处设置绝缘构件。具体地,在炉壳体侧联接构件61和炉壳体10之间设置联接单元绝缘板71(图4)。在架台30的 轮子连接部33和轮子32之间设置轮部绝缘板72(图3)。另外,在炉壳体10的底部和炉壳体运动机构50的支撑架51之间设置炉壳体部绝缘板73(图2)。这些绝缘板71至73中的每一个均使布置于其两侧的构件之间电气绝缘。另外,炉壳体10、架台30和炉壳体运动机构50的承载构件52通过接地连接端口E1至E3分别独立地接地。
(电弧炉的特性)
如上所述,在根据本实施方式的电弧炉1中,通过使炉壳体10相对于电极25转动能够改变炉壳体10和电极25之间的位置关系。通过改变位置关系,能够提高炉壳体10内金属材料的加热和熔融的均匀性。也就是,随着配置成在炉壳体10的中央处形成大致等边三角形形状的具有大致圆柱形状的电极25的插入,在炉壳体10内不可避免地产生靠近电极25且容易成为高温的热点和远离电极25且不容易成为高温的冷点。然而,通过在金属材料的熔融过程中转动炉壳体10来改变炉壳体10和电极25之间的位置关系,也能够改变炉壳体10内的热点和冷点各自的位置,从而能够获得金属材料的加热和熔融的均匀性。就必须且充分地改变热点和冷点各自的位置而言,在电极数量为三个的情况下,炉壳体10的可转动角度优选的是在大致50°至60°的范围内。
当炉壳体10以这种方式转动时,在固定端41保持固定于平台90的状态下,管40的可动端42与炉壳体10一起运动。因为管40至少部分地具有柔性部,所以管40能够以跟随炉壳体10的运动的方式改变和变形。然而,如果管40的固定端41和可动端42之间的部分不由架台30支撑,则管40由于其自重会被施加大的负荷。另外,甚至由于炉壳体10的运动而可能对管40施加诸如张力等的力,因此可能对管40施加过多的负荷。这种负荷可能导致诸如管40的构成材料的破裂等或者管的诸如固定端41或可动端42的接头的联接结构的松动等的各种损坏。这些损坏可能导致诸如在管40中流动的流体泄漏等的情况。然而,在电弧炉1中,各管40的中间部分均由架台30支撑,并且架台30还与 炉壳体10的转动同步运动。因而,即使当炉壳体10转动时,也不太可能对各管40施加由于改变和变形引起的过多负荷。以这种方式,防止了管40及其联接结构随着炉壳体10的转动而损坏。
架台30以轮子32沿着设置于平台90的轨91转动并移动的方式运动从而跟随炉壳体10的转动。如果平台90或者轨91具有不平整度,则该不平整会以上下振动的方式传递到架台30。如果架台30上下振动,则这种振动可能传递到管40。架台30的这种振动也可能导致在管40的各部分处发生诸如管40的构成材料的损伤等或者管的诸如接头等的联接结构的松动等的损坏,这些可能导致诸如在管40中流动的流体的泄漏等的情况。然而,在根据本实施方式的电弧炉1中,炉壳体10和架台30通过具有销结构的联接单元60连接成能够上下运动。因而,即使当由于轨91的不平整使架台30上下振动时,这种振动也会被联接单元60的上下运动吸收。结果,能够避免架台30的振动经由固定端41传递到管40。架台30不仅能够用于支撑使流体流动的管40,还能够用于支撑均至少部分地具有柔性部且在一端与电弧炉1固定的各种构件的中间部分,例如驱动和控制安装于炉壳体10的各种辅助设备用的电配线等。
联接单元60可上下运动的范围只需要大致等于或大于轨91的不平整度的高度差。就能够支撑这种类型的电弧炉1的平台的典型的不平整度而言,联接单元60的可动范围可以在1mm至50mm的范围内。在使用上述销结构的情况下,假定炉壳体10具有大约几米至10米的直径,如果将可动范围转换成围绕联接轴63的转动角度,则转动角度大致可以在1°至10°的范围内。
只要联接单元能够以上下可运动的方式联接架台30和炉壳体10并且能够将炉壳体10的在平台90的平面内的运动传递到作为架台运动部的轮子32,由此使架台30以跟随炉壳体10的方式运动,那么联接单元60的具体结构可以是任何类型。在如上所述的联接单元60包含销结构的情况下,利用简单构造,在确保架台30的上下运动的同时,架台30能够以跟随炉壳体10转动的方式在 平台90上运动。作为销结构以外的、能够使架台30在可以上下运动的同时以跟随炉壳体10的运动的方式在平台90的平面上运动的其他联接结构,可以提出如下结构:该结构能够经由诸如波纹管(bellows)、弹簧或者弹性构件等的能够上下扩展的构件来联接架台30和炉壳体10。
在架台30被构造成能够通过轮子32在平台90上运动的情况下,能够利用简单构造使架台30以自动地跟随炉壳体10的运动的方式运动。另外,当轮子32运动所沿的轨91设置于平台90时,能够平滑地引导架台30跟随炉壳体10的运动。然而,架台运动部不必限定为轮子32,而可以是例如使用辊子或者轴承的结构。此外,在架台30被构造成经由诸如在上述实施方式中的联接单元60等的设置在炉壳体10和架台30之间的联接结构自动跟随炉壳体10转动的情况下,架台30的运动能够容易地与炉壳体10的运动同步,而无需通过任何致动机构驱动架台30的运动。然而,在确保架台30和炉壳体10之间同步的情况下,可以由独立的致动机构使架台30运动,而无需连接架台30和炉壳体10。
在根据本实施方式的电弧炉1中,作为架台运动部的轮子32被配置成置于支撑部31的中央附近。在架台运动部设置于支撑部31的中间部分、即支撑部的沿着连接架台30和炉壳体10的方向上的除了两端以外的位置的情况下,管40能够由架台30以良好的平衡状态支撑。因而,各管40均能够有效地避免由于各管40的自重、架台30的运动以及这种运动所伴随的振动引起的负荷。架台运动部优选地设置于支撑部的从炉壳体10侧起的沿着连接架台30和炉壳体10的方向的支撑部31的总长的大约从1/3至2/3的范围内的部分。尽管只有一个轮子32设置于架台30,但从架台30的支撑和运动的稳定性以及安全性的观点出发,在经过相同的轨91的位置处可以设置两个或者更多个轮子。
在电弧炉1中并非必须设置倾斜机构80。然而,在诸如EBT式电弧炉等的、用于从偏离炉壳体中心的位置放出熔融了的金属的类型的电弧炉中,通常设置某种倾斜机构。在管40的固定端41被固定于诸如建筑物的墙等的相对 于地板F固定的设备的情况下,如果不通过架台30支撑管40,那么在炉壳体10倾斜的同时由于管40的重量引起的转动扭矩经由可动端42直接施加到炉壳体10。因而,类似炉壳体10的转动,平台90的倾斜也可能导致炉壳体10的损坏或者管的联接结构的松动等。然而,如上所述,在通过与炉壳体10一起倾斜的架台30支撑管40的情况下,施加自管40的转动扭矩能够被架台30接收,由此减轻了施加于炉壳体10和管的联接结构的负荷。在本实施方式中,在沿着炉壳体10的外周的在流出口11和出渣门12之间的大约中央位置处设置架台30,使得架台30不会干涉熔融了的金属的放出和炉渣的排出。因而,平台90在起始位置的倾斜方向与架台30相对于炉壳体10的配置方向大致垂直。这种方向关系还有助于减小在炉壳体10倾斜时对炉壳体10施加的转动扭矩。
作为减小来自管40的、伴随炉壳体10在平台90上的转动及平台90的倾斜施加给炉壳体10的负荷的影响的方法,认为要设计坚固的炉壳体10而不是设置架台30。然而,因为管40和其容纳物两者的总重量有时超过十吨,所以为了充分地减小这种重构件的影响,必须极度增大炉壳体10或者极度增加炉壳体10的重量。相反,在如上所述地设置架台30以支撑管40的情况下,能够减小施加给炉壳体10的负荷,而无需设计过分坚固的炉壳体10。
如上所述,当通过倾斜机构80使平台90倾斜时,通过锁定机构56抑制炉壳体运动机构50内的支撑机构51的转动。因此,抑制了炉壳体10在平台90上的转动,并且还经由联接单元60抑制了架台30在平台90上的运动。结果,在平台90倾斜期间,炉壳体10和架台30被稳固地保持在被平台90支撑的状态下。因为炉壳体10和架台30由联接单元60联接,如果将能够抑制平台90上的运动的锁定机构设置在炉壳体运动机构50和架台30中的至少一方,则能够抑制炉壳体10和架台30二者的运动。然而,如上所述,在采用锁定机构56的情况下,能够有效地抑制炉壳体10和架台30两者的运动,其中,锁定机构56作 用于自身用作炉壳体10和架台30的运动的驱动源的支撑架51,从而抑制了支撑架51的转动。在诸如在架台30的重量大的情况等的仅通过设置于炉壳体运动机构50的锁定机构56不能充分地抑制架台30的运动的情况下,例如,可以在炉壳体运动机构50的锁定机构56之外在架台30上设置用于抑制轮子32的转动的锁定机构。
在根据本实施方式的电弧炉1中,由于在联接单元60的炉壳体侧联接构件61和炉壳体10之间设置了联接单元绝缘板71,所以炉壳体10和架台30彼此电气绝缘。另外,由于在架台30的轮子连接部33和轮子32之间设置了轮部绝缘板72,所以架台30的支撑部31和轮子32彼此电气绝缘。炉壳体10和架台30独立地接地。由于10kA级别的交流电会流入插在炉壳体10中的电极25,所以几安培至几百安培的范围内的感应电流(induction current)也会在金属制成的炉壳体10的表面中流动。如果这种大电流经由联接单元60和架台30的支撑部31流到轮子32,则会在轮子32处产生火花,可能会干涉轮子32的平滑运动或者可能会不可逆转地损坏轮子32。如果在轮子32处发生这种情况,则架台30的上下振动变大并且这种振动可能不会被联接单元60的上下运动充分地吸收。于是,如上所述,通过使炉壳体10和架台30之间绝缘且进一步使架台30的支撑部31和轮子32之间绝缘,以及通过使炉壳体10和架台30独立地接地,能够防止从炉壳体10流到轮子32的这种电流。
此外,炉壳体10和炉壳体运动机构50通过在它们之间设置炉壳体部绝缘板73来电气绝缘。另外,炉壳体10和炉壳体运动机构50独立地接地。因此,防止了炉壳体10中流动的感应电流流到炉壳体运动机构50。如果电流流到炉壳体运动机构50,则可能损坏承载构件52。在这种情况下,不仅炉壳体10的平滑转动会受到干涉,由于炉壳体10自身的转动还容易对管40施加上下振动。
(其他实施方式)
在电弧炉1中,除了上述实施方式以外还可以想象到各种变形实施方式。例如,尽管在上述实施方式中仅设置了用于连接炉壳体10和架台30的单个联接单元60,但从稳定联接的观点出发,可以设置均与联接单元60相同的多个联接单元。例如,在图7示出的变形实施方式中,在与架台30的沿着炉壳体10的周向的两端相对应的各位置处设置两个联接单元60、60。联接梁62a可以呈U形地联接两个联接单元60、60的架台侧联接构件62、62。
应用了炉壳体10的熔融炉不限于诸如电弧炉等的电弧炉,而可以是任何原理类型,只要是能够通过使炉壳体运动促进金属材料的均匀熔融的熔融炉即可。炉壳体的运动不限于围绕其中心轴线的转动(旋转),而可以是在平台的表面上的任何运动。另外,电弧炉不限于EBT型熔融炉,而可以是诸如熔融槽式炉(molten delivery trough type furnace)等的其他类型。然而,在如上所述地设置倾斜机构的情况下,要排除不需要倾斜的中心底部出钢(CBT(centric bottom tapping))式炉。
如上所述,尽管详细说明了根据本发明的实施方式,但本发明不限于上述实施方式,可以在不背离本发明主旨的范围内以各种方式改变和变形。
本申请要求2014年11月5日提交的日本专利申请No.2014-225147和2015年7月24日提交的日本专利申请No.2015-146742的优先权,其全部内容通过引用合并于此。
附图标记说明
1 电弧炉(熔融炉)
10 炉壳体
20 炉盖
30 架台
31 支撑部
32 轮子(架台运动部)
33 轮子连接部
40 管
41 固定端
42 可动端
50 炉壳体运动机构
54 第一齿轮
55 第二齿轮
56 锁定机构
60 联接单元
61 炉壳体侧联接构件
62 架台侧联接构件
63 联接轴
80 倾斜机构
81 支撑基座侧齿轮
82 平台侧齿轮
83 缸
90 平台(安装面)
91 轨(轨道)
95 支撑基座。
Claims (9)
1.一种熔融炉,其包括:
炉壳体;
炉壳体运动机构,其将所述炉壳体支撑为能够在安装面上运动;
管或者配线,所述管或者所述配线具有固定于所述炉壳体的一端并且至少部分地具有柔性部;
架台,其包括支撑部和架台运动部,所述支撑部支撑所述管或者所述配线的中间部分,所述架台运动部与所述支撑部联接,所述架台运动部包括轮子,所述轮子使所述支撑部通过所述炉壳体的运动在所述安装面上运动,其中,所述架台以能够相对于所述炉壳体在上下方向上运动的方式安装于所述安装面;以及
联接件,其包括固定于所述炉壳体的炉壳体侧联接构件、固定于所述架台的架台侧联接构件以及直接联接所述炉壳体侧联接构件和所述架台侧联接构件的联接轴。
2.根据权利要求1所述的熔融炉,其特征在于,
所述支撑部通过所述联接件以能够上下运动的方式和所述炉壳体联接,所述联接件将由所述炉壳体运动机构引起的所述炉壳体的运动传递到所述轮子。
3.根据权利要求2所述的熔融炉,其特征在于,
所述联接轴以使所述架台在包含上下方向的平面内能够转动的方式将所述架台联接至所述炉壳体,并且使得所述架台能够经由所述联接轴相对于所述炉壳体以及所述炉壳体侧联接构件在竖直平面内转动。
4.根据权利要求2所述的熔融炉,其特征在于,
所述熔融炉还包括为了引导所述轮子的运动而安装的轨道。
5.根据权利要求1所述的熔融炉,其特征在于,
所述架台运动部设置在所述支撑部的中间部分。
6.根据权利要求1所述的熔融炉,其特征在于,所述熔融炉还包括:
绝缘部,其安装于所述支撑部和所述炉壳体之间的部分、所述支撑部和所述架台运动部之间的部分以及所述炉壳体和所述炉壳体运动机构之间的部分中的至少一者。
7.根据权利要求6所述的熔融炉,其特征在于,
所述炉壳体、所述炉壳体运动机构和所述支撑部独立地接地。
8.根据权利要求1所述的熔融炉,其特征在于,
所述安装面能够在支撑所述炉壳体和所述架台的状态下倾斜。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的熔融炉,其特征在于,所述熔融炉还包括:
锁定机构,其位于所述炉壳体运动机构和所述架台中的至少一方,其中,所述锁定机构抑制所述炉壳体和所述架台在所述安装面上的运动。
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