CN108486385A - 一种用于电渣炉的气氛保护罩及电渣炉冶炼系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于电渣炉的气氛保护罩，包括壳体，所述壳体上设有至少一个电极安装通孔；所述壳体的盖板上设有至少1个电极吹喷环，所述电极吹喷环的内侧设有多个均布的斜向上的上吹喷孔，壳体底板上设有下吹喷环，所述下吹喷环上设有多个斜向下的下吹喷孔；采用双层气路，上吹喷孔向电极喷气形成锥形气幕，起更好的密闭作用；本发明还涉及一种采用上述气氛保护罩的电渣炉冶炼系统，包括第一旋臂、第二旋臂、结晶器、第一电极烘烤装置和第二电极烘烤装置，所述气氛保护罩设置在所述结晶器上；所述第一旋臂和所述第二旋臂分别用于夹取电极，且所述第一旋臂和所述第二旋臂交替工作；冶炼效率高，钢锭质量好。
Description
技术领域
本发明涉及一种气氛保护罩，特别涉及一种用于电渣炉的气氛保护罩及电渣炉冶炼系统，属于电渣重熔技术领域。
背景技术
双旋臂电渣炉结晶器为开放式，在夏季或雨季冶炼时，由于空气湿度大，会使钢锭产生气孔缺陷且氢含量增加，若钢中的氢含量高于3PPM，就有可能产生白点，导致报废，或产生氢脆，降低钢的机械性能，后期只能减斤处理甚至报废，造成巨大的损失。因此，在电渣重熔时应采取气体保护措施。
现有技术中的气氛保护罩一般为小型单电极电渣炉所采用的气氛保护罩，虽然也有两层吹气圈，但是上层吹气圈一般为水平设置的上吹气嘴，水平吹出的干燥空气向四周扩散，极易形成涡流，将外部的潮湿空气带入结晶器内。
另外，小型单相气氛保护电渣炉只能冶炼20吨左右的钢锭，而现有技术三相电渣炉每炉可冶炼50吨以上的钢锭，但是大型电渣炉一般都是开放式的，缺少合适的气氛保护罩；特别是双旋臂式的三相电渣炉，两个旋臂交替工作，但是由于每个旋臂都抓取多个电极，两个旋臂的电极孔位难以对齐。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种用于三相双旋臂开放式电渣炉的气氛保护罩。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于电渣炉的气氛保护罩，包括壳体，所述壳体上设有至少一个电极安装通孔；
所述壳体包括环形筒体、设置在所述环形筒体上方的盖板和设置在所述环形筒体下方的底板，所述盖板上设有至少1个电极吹喷环，所述电极吹喷环与所述电极安装通孔一一对应，所述电极吹喷环由管件围成，所述电极吹喷环的内侧设有多个均布的上吹喷孔，多个所述上吹喷孔沿环形分布，且所述上吹喷孔的轴向相对于水平面斜向上；
所述底板上设有下吹喷环，所述下吹喷环由管件围成，所述下吹喷环上设有多个下吹喷孔，多个下吹喷孔沿环形分布，且所述下吹喷孔的轴向相对于竖直面斜向下；
所述壳体上还设有与所述电极吹喷环连通的上进气管和与所述下吹喷环连通的下进气管；
所述上进气管与干燥空气发生设备连通，所述下进气管与干燥空气发生设备或者氩气发生设备等连通。
本发明中气氛保护罩的有益效果是：采用双层气路，上吹喷孔向电极喷气形成气幕，起密闭作用，下吹喷环向结晶器内吹入干燥气体，使结晶器内部形成为正压状态，防止外部潮湿空气进入；
另外，上吹喷孔与水平方向斜向上吹，由于干燥气体比重大于潮湿空气比重，干燥空气在下落过程中排挤周围的潮湿空气，形成锥形气幕，防止吹喷形成涡流，将潮湿空气带入结晶器内。
进一步，所述上吹喷孔的轴向相对于水平面斜向上45°倾斜；所述下吹喷孔的轴向相对于竖直面斜向下30°倾斜。
进一步，还包括多个沿环形均布抬升旋转装置，所述抬升旋转装置设置在所述壳体上，且沿所述壳体外周设置，所述抬升旋转装置包括抬升手轮、丝杠、丝杠座、滑块及第一滚轮，所述抬升手轮连接所述丝杠的上端，所述丝杠与所述丝杠座螺纹连接，所述丝杠座的上端固定在所述壳体的盖板上，所述丝杠座的下端呈大U型结构，所述大U型结构内设有所述滑块和所述第一滚轮，所述第一滚轮通过滚轴与所述大U型结构的两侧壁可转动连接，所述丝杠的下端抵压在所述滑块的上端，所述滑块的下端抵压在所述滚轴上。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：当用于三相双旋臂的电渣炉时，两个旋臂分别可同时抓取多个电极，且两个旋臂交替工作，第一个旋臂和第二旋臂抓取电极交替旋转至同一个结晶器，两个旋臂上的电极不能都和结晶器上的电极吹喷环相对应，在交换电极冶炼时，可通过抬升旋转装置将壳体抬升，然后旋转至合适的位置，再降下；这样三相双旋臂电渣炉不仅能够使用气氛保护罩了，还能提高冶炼的效率和质量。
进一步，所述抬升旋转装置还设有限位机构，所述限位机构包括锁紧螺钉，所述滑块的下部成小U型结构，所述小U型结构包括内壁和外壁，所述外壁的下部设有限位槽，所述锁紧螺钉穿过所述环形筒体的侧壁，设置在所述限位槽内。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：保证丝杠座和壳体及电极向上抬升或下降时，都有一定的限位。
进一步，还包括多个均布在所述壳体外周的锁定装置，所述锁定装置包括锁定手轮和与所述锁定手轮连接的第二滚轮，所述锁定手轮能够带动所述第二滚轮沿所述壳体的径向移动，所述第二滚轮的轴向与所述壳体的轴向一致，且所述第二滚轮能够自转。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：在壳体及电极抬升旋转至合适的位置后，落下，然后由锁定装置将壳体固定，也就是将气氛保护罩固定在结晶器，使气氛保护罩更加稳定可靠。
进一步，所述壳体内部设有耐火岩棉，且所述耐火岩棉上设有岩棉通孔，所述岩棉通孔与所述电极安装通孔相对应，所述耐火岩棉可耐高温，达1700℃。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：耐火岩棉具有极其优良的耐高温性和隔热性，在电渣重熔的最后阶段，钢水接近结晶器上表面，温度极高(接近1000℃)，耐火岩棉可以有效的阻隔钢水的热量，防止气保罩在高温下发生变形甚至融化。
进一步，所述壳体为圆筒形结构，所述电极吹喷环为圆环形结构，所述上吹喷孔沿圆形均布，所述下吹喷环为圆环形结构，所述下吹喷孔沿圆形均布。
进一步，所述盖板上还设有多个沿环形均布的吊环。
进一步，所述电极吹喷环为3个。
进一步，所述导向锁定装置包括3-8个，但不限定于此。
进一步，所述抬升旋转装置包括3-8个，但不限定于此。
进一步，所述吊环包括3-8个，但不限定于此。
进一步，所述气氛保护罩设置在结晶器上，所述气氛保护罩与所述结晶器之间也设有耐火岩棉。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：防止结晶器内过高的温度影响气氛保护罩的使用寿命。
本发明还涉及一种电渣炉冶炼系统，包括第一旋臂、第二旋臂、结晶器、第一电极烘烤装置和第二电极烘烤装置，还包括上述所述的气氛保护罩，所述气氛保护罩设置在所述结晶器上，所述第一电极烘烤装置和第二电极烘烤装置分别并列的设置在所述结晶器的两侧；所述第一旋臂和所述第二旋臂分别用于夹取电极，且所述第一旋臂和所述第二旋臂交替工作。
本发明中电渣冶炼系统的有益效果是：三相双旋臂的电渣炉，两个旋臂分别可同时抓取多个电极，且两个旋臂交替工作，一个旋臂抓取电极后，在电极烘烤装置内烘烤电极，而另一个旋臂则在结晶器上进行冶炼，如此交替工作，冶炼效率高；另外，第一旋臂和第二旋臂抓取电极交替旋转至同一个结晶器，两个旋臂上的电极不能都和结晶器上的电极吹喷环相对应，在交换电极冶炼时，可通过抬升旋转装置将壳体抬升，然后旋转至合适的位置，壳体下降；这样三相双旋臂电渣炉不仅能够使用气氛保护罩，还能提高冶炼的效率和质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图2沿A-A向的剖面示意图；
图4为图3中C处的局部放大示意图；
图5为图3中D处的局部放大示意图；
图6为本发明中抬升旋转机构与壳体连接的局部剖视图；
图7为图6中V处的局部放大示意图；
图8为本发明中锁定装置的结构示意图；
图9为本发明中气氛保护罩安装在结晶器上时的结构示意图；
图10本发明中气氛保护罩安装在结晶器上时的剖视图；
图11为本发明中上吹喷管喷气时气体流动示意图；
图12为本发明电渣炉冶炼系统的结构示意图；
图13为本发明中电渣炉冶炼系统中第一旋臂与第二旋臂电极位置比较示意图；
在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：1、壳体，1-1、盖板，1-2、圆形筒体，1-3、底板，2、下进气管，3、上进气管，4、电极吹喷环，5、抬升旋转装置，5-1、抬升手轮，5-2、丝杠，5-3、丝杠座，5-4、大U型结构，5-5、滑块，5-51、小U型结构内壁，5-52、小U型结构外壁，5-53、限位槽，5-6、锁紧螺钉，5-7、滚轴，5-8、第一滚轮，6、锁定装置，6-1、锁定手轮，6-2、第二滚轮，6-3、螺杆，6-4、安装支架，7、电极，8、吊环，9、下吹喷环，10、耐火岩棉，11、结晶器，12、第一电极烘烤装置，13、第二电极烘烤装置，14、第一旋臂，15、第二旋臂。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1-图11所示，一种用于电渣炉的气氛保护罩，包括壳体1，所述壳体1上设有3个电极安装通孔；
所述壳体1为圆筒形，所述壳体1包括圆形筒体1-2、设置在所述圆形筒体1-2上方的盖板1-1和设置在所述圆形筒体1-2下方的底板1-3，所述盖板1-1上设有3个电极吹喷环4，所述电极吹喷环4与所述电极安装通孔一一对应，所述电极吹喷环4由管件围成，所述管件为钢管；所述电极吹喷环4的内侧设有多个均布的上吹喷孔4-1，多个所述上吹喷孔4-1沿圆形分布，且所述上吹喷孔4-1的轴向相对于水平面斜向上45°；
所述底板1-3上设有下吹喷环9，所述下吹喷环9由钢管围成，所述下吹喷环9为一个，其内径与所述结晶器11的内径相适配；所述下吹喷环9上设有多个下吹喷孔9-1，多个下吹喷孔9-1沿圆形分布，且所述下吹喷孔9-1的轴向相对于竖直面斜向下30°；
所述壳体1上还设有与所述电极吹喷环4连通的上进气管3和与所述下吹喷环9连通的下进气管2；
所述上进气管3与干燥空气发生设备连通，所述下进气管2与干燥空气发生设备或者氩气发生设备等连通。
采用双层气路，上吹喷孔斜向上45°向电极喷干燥空气，干燥空气的路线如图11所示，能够形成锥形气幕，起更好的密闭作用，下吹喷环向结晶器内吹入干燥气体，使结晶器内部形成为正压状态，防止外部潮湿空气进入；
如图6及图7所示，还包括3个沿环形均布抬升旋转装置5，所述抬升旋转装置5设置在所述壳体1上，且沿所述壳体1外周设置，所述抬升旋转装置5包括抬升手轮5-1、丝杠5-2、丝杠座5-3、滑块5-5及第一滚轮5-8，所述抬升手轮5-1连接所述丝杠5-2的上端，所述丝杠5-2与所述丝杠座5-3螺纹连接，所述丝杠座5-3的上端固定在所述壳体的盖板1-1上，所述丝杠座5-3的下端呈大U型结构5-4，所述大U型结构5-4内设有所述滑块5-5和所述第一滚轮5-8，所述第一滚轮5-8通过滚轴5-7与所述大U型结构5-4的两侧壁可转动连接，所述丝杠5-3的下端抵压在所述滑块5-5的上端，所述滑块5-5的下端抵压在所述滚轴5-7上；
如图7所示，所述抬升旋转装置5还设有限位机构，所述限位机构包括锁紧螺钉5-6，所述滑块5-5的下部成小U型结构，所述小U型结构包括内壁5-52和外壁5-52，所述外壁的下部设有限位槽5-53，所述锁紧螺钉5-6穿过所述圆形筒体1-2的侧壁，设置在所述限位槽5-53内。
如图8所示，还包括4个均布在所述壳体1外周的锁定装置6，所述锁定装置6包括锁定手轮6-1和与所述锁定手轮6-1连接的第二滚轮6-2，所述锁定手轮6-1能够带动所述第二滚轮6-2沿所述壳体1的径向移动，所述第二滚轮6-1的轴向与所述壳体1的轴向一致，且所述第二滚轮6-2能够自转；具体的，所述锁定装置6还包括螺杆6-3和安装机架6-4，所述锁定手轮6-1连接所述螺杆6-3的一端，所述螺杆6-3的另一端通过第二滚轮支架安装有所述第二滚轮6-2，所述安装机架6-4上设有与所述螺杆6-3相适配的螺纹孔。
所述盖板1-1上还设有3个沿环形均布的吊环8。
所述壳体1内部设有耐火岩棉10，且所述耐火岩棉10上设有岩棉通孔，所述岩棉通孔10与所述电极安装通孔相对应，所述耐火岩棉10可耐高温，达1700℃。
如图9-10所示，所述气氛保护罩设置在结晶器11上，所述气氛保护罩与所述结晶器11之间也设有耐火岩棉(图中未画出)。
如图12-13所示，本发明还涉及一种电渣炉冶炼系统，包括第一旋臂14、第二旋臂15、结晶器11、第一电极烘烤装置12和第二电极烘烤装置13，还包括上述所述的气氛保护罩，所述气氛保护罩设置在所述结晶器11上，所述第一电极烘烤装置12和第二电极烘烤装置13分别并列的设置在所述结晶器11的两侧；所述第一旋臂14和所述第二旋臂15分别用于夹取电极7，且所述第一旋臂14和所述第二旋臂15交替工作。
三相双旋臂的电渣炉，两个旋臂分别可同时抓取3个电极7，且两个旋臂交替工作，一个旋臂抓取电极后，在电极烘烤装置内烘烤电极，而另一个旋臂则在结晶器11上进行冶炼，如此交替工作，冶炼效率高；另外，第一旋臂14和第二旋臂15抓取电极7交替旋转至同一个结晶器11，两个旋臂上的电极7不能都和结晶器11上的电极吹喷环4相对应，可通过抬升旋转装置5将壳体1抬升，然后旋转至合适的位置后，壳体下降；这样三相双旋臂电渣炉不仅能够使用气氛保护罩，还能提高冶炼的效率和质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于电渣炉的气氛保护罩，其特征在于，包括壳体，所述壳体上设有至少一个电极安装通孔；
所述壳体包括环形筒体、设置在所述环形筒体上方的盖板和设置在所述环形筒体下方的底板，所述盖板上设有至少1个电极吹喷环，所述电极吹喷环与所述电极安装通孔一一对应，所述电极吹喷环由管件围成，所述电极吹喷环的内侧设有多个均布的上吹喷孔，多个所述上吹喷孔沿环形分布，且所述上吹喷孔的轴向相对于水平面斜向上；
所述底板上设有下吹喷环，所述下吹喷环由管件围成，所述下吹喷环上设有多个下吹喷孔，多个下吹喷孔沿环形分布，且所述下吹喷孔的轴向相对于竖直面斜向下；
所述壳体上还设有与所述电极吹喷环连通的上进气管和与所述下吹喷环连通的下进气管。
2.根据权利要求1所述的用于电渣炉的气氛保护罩，其特征在于，所述上吹喷孔的轴向相对于水平面斜向上45°倾斜；所述下吹喷孔的轴向相对于竖直面斜向下30°倾斜。
3.根据权利要求1所述的用于电渣炉的气氛保护罩，其特征在于，还包括多个沿环形均布抬升旋转装置，所述抬升旋转装置设置在所述壳体上，且沿所述壳体外周设置，所述抬升旋转装置包括抬升手轮、丝杠、丝杠座、滑块及第一滚轮，所述抬升手轮连接所述丝杠的上端，所述丝杠与所述丝杠座螺纹连接，所述丝杠座的上端固定在所述壳体的盖板上，所述丝杠座的下端呈大U型结构，所述大U型结构内设有所述滑块和所述第一滚轮，所述第一滚轮通过滚轴与所述大U型结构的两侧壁可转动连接，所述丝杠的下端抵压在所述滑块的上端，所述滑块的下端抵压在所述滚轴上。
4.根据权利要求3所述的用于电渣炉的气氛保护罩，其特征在于，所述抬升旋转装置还设有限位机构，所述限位机构包括锁紧螺钉，所述滑块的下部成小U型结构，所述小U型结构包括内壁和外壁，所述外壁的下部设有限位槽，所述锁紧螺钉穿过所述环形筒体的侧壁，设置在所述限位槽内。
5.根据权利要求1所述的用于电渣炉的气氛保护罩，其特征在于，还包括多个均布在所述壳体外周的锁定装置，所述锁定装置包括锁定手轮和与所述锁定手轮连接的第二滚轮，所述锁定手轮能够带动所述第二滚轮沿所述壳体的径向移动，所述第二滚轮的轴向与所述壳体的轴向一致，且所述第二滚轮能够自转。
6.根据权利要求1-5任一项所述的用于电渣炉的气氛保护罩，其特征在于，所述壳体内部设有耐火岩棉，且所述耐火岩棉上设有岩棉通孔，所述岩棉通孔与所述电极安装通孔相对应。
7.根据权利要求1-5任一项所述的用于电渣炉的气氛保护罩，其特征在于，所述壳体为圆筒形结构。
8.根据权利要求1-5任一项所述的用于电渣炉的气氛保护罩，其特征在于，所述盖板上还设有多个沿环形均布的吊环。
9.根据权利要求1-5任一项所述的用于电渣炉的气氛保护罩，其特征在于，所述气氛保护罩设置在结晶器上，所述气氛保护罩与所述结晶器之间也设有耐火岩棉。
10.一种电渣炉冶炼系统，其特征在于，包括第一旋臂、第二旋臂、结晶器、第一电极烘烤装置和第二电极烘烤装置，还包括权利要求1-8任一项所述的气氛保护罩，所述气氛保护罩设置在所述结晶器上，所述第一电极烘烤装置和第二电极烘烤装置分别并列的设置在所述结晶器的两侧；所述第一旋臂和所述第二旋臂分别用于夹取电极，且所述第一旋臂和所述第二旋臂交替工作。
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