CN117604196A - 一种不锈钢钢坯生产用精炼装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种不锈钢钢坯生产用精炼装置，包括控制单元、炉体、炉盖单元、加热单元、吹气单元和取样单元，炉盖单元包括第一旋转液压缸、盖部安装架以及盖部；加热单元包括第二旋转液压缸、转动基板、升降液压缸、热安装架以及电弧加热单元，电弧加热单元包括多个电极，盖部处具有多个能够被电机穿过的电极通孔；吹气单元用于向炉体底部吹入气体；取样单元包括取样枪；所述盖部包括盖部本体和顶部凸块，盖部处具有取样通孔，所述取样枪能够插入所述取样通孔。本申请的精炼装置能够实现自动化的盖部驱动、加热和取样，并且取样操作能够减少人工参与，使得取样更加安全和规范。

Description

一种不锈钢钢坯生产用精炼装置

技术领域

本申请涉及不锈钢生产领域，具体涉及一种不锈钢钢坯生产用精炼装置。

背景技术

不锈钢是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢。不锈钢在生产的过程中，需要经过精炼、连铸、轧钢、卷绕等多个步骤，其中精炼步骤会直接决定不锈钢的含量，从而会直接决定不锈钢的品质，因此不锈钢的精炼步骤是非常关键的。现有的不锈钢的精炼步骤中主要使用精炼炉，精炼炉是热加工行业的一种冶炼设备，用于对钢液进行脱氧和合金化过程的一种冶炼设备。常见的有吹氩精炼炉，LF精炼炉等。不锈钢在精炼炉中的精炼需要吹气，并且需要添加各种物料以起到脱氧、除渣的目的，在精炼的不同阶段需要对不锈钢精炼炉中的钢水进行取样操作，并且在精炼的过程中需要进行多次取样操作，现有的取样，有些是通过人工手持取样枪的方式进行取样，操作复杂麻烦，有些会干扰不锈钢精炼的连续性，并且人员手动操作也存在一定的安全隐患，并且不同操作者的取样操作也存在操作可能不规范的问题。

发明内容

发明目的：本身旨在克服现有技术的缺陷，提供一种不锈钢钢坯生产用精炼装置。

技术方案：一种不锈钢生产用精炼装置，包括控制单元、炉体、炉盖单元、加热单元、吹气单元和取样单元，所述炉盖单元包括第一旋转液压缸、由第一旋转液压缸驱动的盖部安装架以及安装于盖部安装架处的盖部；所述加热单元包括第二旋转液压缸、安装于第二旋转液压缸处的转动基板、安装于转动基板处的升降液压缸、安装于升降液压缸处的加热安装架以及安装于加热安装架处的电弧加热单元，所述电弧加热单元包括多个电极，所述盖部处具有多个能够被电机穿过的电极通孔；所述吹气单元用于向炉体底部吹入气体；所述取样单元包括取样枪；所述盖部包括盖部本体和顶部凸块，所述盖部处具有取样通孔，所述取样枪能够插入所述取样通孔。

从而精炼装置可以实现加热精炼，并且从底部吹入工作气体，并且在精炼的不同阶段方便实现对金属液的取样。

进一步地，所述取样枪还具有测温功能。

进一步地，所述炉体的外侧具有多个环形加强部，所述炉体的两侧具有固定轴，所述炉体的两侧还具有支撑架。

从而方便炉体的转运，安装和支撑。

进一步地，所述取样单元还包括底座、通过立柱与底座固定连接的安装座、安装于安装座处的旋转驱动单元、由旋转驱动单元驱动的转动架、能够相对于转动架平移的滑动架、与滑动架固定连接的支撑架以及安装于滑动架处的滑动座，所述转动架处具有条形滑轨，所述转动架处还安装有第一电机和轴承，所述第一电机和轴承之间连接有第一丝杆，所述滑动架处具有与条形滑轨配合的条形滑槽以及与第一丝杆配合的螺纹孔；所述支撑架处安装有第二电机，第二电机驱动有第二丝杆，所述滑动架处具有被滑动座穿过的穿孔，所述穿孔处具有限位滑块，所述滑动座处具有与限位滑块配合的限位滑槽以及与第二丝杆配合的螺纹通道，所述取样枪安装于所述滑动座处。

从而更加方便对于取样枪的位置控制，方便取样，且方便取样枪的安装和拆卸。

进一步地，所述旋转驱动单元包括旋转电机和齿轮箱。

从而可以精确控制转动架的角度。

进一步地，所述滑动座处具有固定套，所述固定套具有插孔，所述插孔的封闭端具有第一磁铁，所述取样枪包括用于取样的枪头、与枪头连接的杆部、与杆部连接的连接座以及位于杆部处的抓握部，所述连接座能够插入所述插孔，且所述连接座处具有能够与第一磁铁相互吸引的第二磁铁。

从而采用磁铁吸附的方式，方便取样枪的安装和拆卸。

进一步地，所述枪头包括取样单元和测温探头。

取样单元用于取样，测温探头用于测温，同时实现测温和取样。

进一步地，所述抓握部包括隔温套以及与隔温套连接的圆环形的护手板。

从而更加方便操作者安装和拆卸取样枪，方便对取样枪的操作，保护操作者。

进一步地，所述滑动架处安装有推杆；所述顶部凸块的两侧具有挡罩滑轨，所述顶部凸块处安装有能够封闭所述取样通孔的挡罩，所述挡罩处具有与挡罩滑轨配合的挡罩滑槽；所述顶部凸块的上表面呈斜面，所述挡罩滑轨较低的一端具有挡块，无外力时，所述挡罩抵接两个挡罩滑轨处的挡块，从而挡罩封闭所述取样通孔；所述挡罩处还连接有框部，所述框部包括第一直杆、与第一直杆连接且垂直的第二直杆、与第二直杆连接的过渡杆以及与过渡杆连接的弧形杆，所述第一直杆和弧形杆均与所述挡罩连接；所述推杆能够抵接所述框部并推动所述框部。

进一步地，当推杆抵接所述第二直杆时，所述挡罩完全不遮挡所述取样通孔。

进一步地，所述斜面与水平面的夹角在20-70之间。

进一步地，所述吹气单元用于向炉体底部吹入氩气。

在精炼的不同阶段都需要吹入氩气，从而一面搅拌金属液，一面为精炼提供好的气体环境。

进一步地，所述推杆包括能够与框部抵接的抵接头、与抵接头连接的杆体以及连接杆体和滑动架的多个加强筋。

进一步地，所述抵接头的端部具有安装凹槽，所述安装凹槽内安装有温度传感器。

进一步地，所述精炼装置为LF精炼装置。

进一步地，所述精炼装置还包括加料单元和喂丝单元。

从而加料单元可以添加铁合金、脱氧剂、造渣剂等各种所需要的物料。

在另一些实施例中，本申请的结构也可以用于其他类型的精炼炉。

有益效果：本申请的精炼炉，采用电弧加热实现高效加热、节能、精确控温，并且加热单元、盖部单元和取样单元的空间位置的控制采用电气自动化控制的方式，位置控制更加精确，且减少人工参与。

本申请的精炼装置，对取样单元实现更好的改进，从而采样过程可以实现自动采样，避免操作者太靠近精炼装置，且对于取样枪的安装拆卸更加方便，从而更加方便精炼过程的采样。

附图说明

图1为正常精炼时示意图，且此时可以安装取样枪；

图2在图1的基础上，转动架转动了180度；

图3转动架不动，滑动架平移，从而推杆抵接框部推动挡罩上移；

图4在图3的基础上，挡罩继续上移，露出取样通孔；

图5取样枪伸进炉体取样；

图6取样枪退出炉体；

图7滑动架相对于转动架不平移，转动架转动一定角度使得抵接头位于取样通孔上方，且此时挡罩下移遮挡取样通孔；

图8转动架继续转动，从而方便取下取样枪。

具体实施方式

附图标记：1炉体；1.1环形加强部；1.2支撑架；1.3固定轴；

2.1第一旋转液压缸；2.2盖部安装架；2.3盖部；2.3.1电极通孔；2.4顶部凸块；2.5挡罩滑轨；2.5.1挡块；2.6挡罩；2.6.1第一直杆；2.6.2第二直杆；2.6.3过渡杆；2.6.4弧形杆；2.7取样通孔；

3.1第二旋转液压缸；3.2转动基板；3.3升降液压缸；3.4加热安装架；3.5电弧加热单元；3.6电极；

4.1底座；4.2立柱；4.3安装座；4.4旋转驱动单元；4.5转动架；4.5.1条形滑轨；4.5.2第一丝杆；4.5.3第一电机；4.6滑动架；4.6.1限位滑块；4.7支撑架；4.7.1第二电机；4.7.2第二丝杆；4.8滑动座；4.8.1固定套；4.8.2限位滑槽；4.9取样枪；4.9.1杆部；4.9.2枪头；4.9.3连接座；4.9.4隔温套；4.9.5护手板；4.10推杆；4.10.1杆体；4.10.2抵接头；4.10.3加强筋；4.10.4温度传感器。

下面结合附图作具体说明：如图所示，一种不锈钢钢坯生产用精炼装置，包括控制单元、炉体1、炉盖单元、加热单元、吹气单元和取样单元，所述炉体1的外侧具有多个环形加强部1.1，所述炉体1的两侧具有固定轴1.3，所述炉体1的两侧还具有支撑架1.2。所述吹气单元用于向炉体底部吹入氩气。所述炉盖单元包括第一旋转液压缸2.1、由第一旋转液压缸2.1驱动的盖部安装架2.2以及安装于盖部安装架2.2处的盖部2.3；所述加热单元包括第二旋转液压缸3.1、安装于第二旋转液压缸3.1处的转动基板3.2、安装于转动基板3.2处的升降液压缸3.3、安装于升降液压缸3.3处的加热安装架3.4以及安装于加热安装架3.4处的电弧加热单元3.5，所述电弧加热单元3.5包括多个电极3.6，所述盖部2.3处具有多个能够被电机穿过的电极通孔2.3.1；所述吹气单元用于向炉体底部吹入气体；所述取样单元包括取样枪4.9；所述盖部2.3包括盖部本体和顶部凸块2.4，所述盖部处具有取样通孔2.7，所述取样枪4.9能够插入所述取样通孔2.7。

所述取样单元还包括底座4.1、通过立柱4.2与底座4.1固定连接的安装座4.3、安装于安装座4.3处的旋转驱动单元4.4、由旋转驱动单元4.4驱动的转动架4.5、能够相对于转动架4.5平移的滑动架4.6、与滑动架4.6固定连接的支撑架4.7以及安装于滑动架4.6处的滑动座4.8，所述转动架4.5处具有条形滑轨4.5.1，所述转动架4.5处还安装有第一电机4.5.3和轴承，所述第一电机4.5.3和轴承之间连接有第一丝杆4.5.2，所述滑动架4.6处具有与条形滑轨4.5.1配合的条形滑槽以及与第一丝杆4.5.2配合的螺纹孔；所述支撑架4.7处安装有第二电机4.7.1，第二电机4.7.1驱动有第二丝杆4.7.2，所述滑动架4.6处具有被滑动座4.8穿过的穿孔，所述穿孔处具有限位滑块4.6.1，所述滑动座4.8处具有与限位滑块4.6.1配合的限位滑槽以及与第二丝杆4.7.2配合的螺纹通道，所述取样枪4.9安装于所述滑动座4.8处。所述滑动座4.8处具有固定套4.8.1，所述固定套4.8.1具有插孔，所述插孔的封闭端具有第一磁铁，所述取样枪4.9包括用于取样的枪头4.9.2(枪头采用现有技术中任一种只要能够实现取样的枪头即可，枪头可以用于取样，取样单元优选具有负压的取样腔的取样单元，例如类似专利CN203606171U、CN107796666A、CN206192696U众公开的取样头)、与枪头4.9.2连接的杆部4.9.1、与杆部4.9.1连接的连接座4.9.3以及位于杆部4.9.1处的抓握部，所述连接座4.9.3能够插入所述插孔，且所述连接座4.9.3处具有能够与第一磁铁相互吸引的第二磁铁。所述抓握部包括隔温套4.9.4以及与隔温套4.9.4连接的圆环形的护手板4.9.5。

所述滑动架4.6处安装有推杆4.10；所述顶部凸块2.4的两侧具有挡罩滑轨2.5，所述顶部凸2.4块处安装有能够封闭所述取样通孔2.7的挡罩，所述挡罩2.6处具有与挡罩滑轨2.5配合的挡罩滑槽；所述顶部凸块2.4的上表面呈斜面，所述挡罩滑轨2.5较低的一端具有挡块2.5.1，无外力时，所述挡罩2.6抵接两个挡罩滑轨2.5处的挡块2.5.1，从而挡罩2.6封闭所述取样通孔2.7；所述挡罩2.6处还连接有框部，所述框部包括第一直杆2.6.1、与第一直杆2.6.1连接且垂直的第二直杆2.6.2、与第二直杆2.6.2连接的过渡杆2.6.3以及与过渡杆2.6.3连接的弧形杆2.6.4，所述第一直杆2.6.1和弧形杆2.6.4均与所述挡罩2.6连接；所述推杆4.10能够抵接所述框部并推动所述框部，当推杆4.10抵接所述第二直杆2.6.2时，所述挡罩2.6不遮挡所述取样通孔2.7。

所述推杆4.10包括能够与框部抵接的抵接头4.10.2、与抵接头4.10.2连接的杆体4.10.1以及连接杆体4.10.1和滑动架4.6的多个加强筋4.10.3。所述抵接头4.10.2的端部具有安装凹槽，所述安装凹槽内安装有温度传感器4.10.4。

不锈钢精炼炉在精炼的过程之中，需要多次对钢水进行取样检测。本申请的装置一方面其盖部的运动、加热单元的运动都能够实现电气化的驱动，从而操作更加方便，并且取样单元也能够实现电气化的驱动，非常方便。具体的取样步骤如下：

如图1所示，在这个位置，滑动座距离炉体较远，并且位于较低的位置，从而方便操作者安装取样枪，接着如图2所示，旋转驱动单元能够驱动转动架转动，从而转动至图2所示的位置。接着如图3所示，滑动架在第一电机的驱动下可以实现平移运动，从而抵接头能够抵接所述框部并推动所述框部，从而实现推动框部向上移动，直至图4所示的位置，使得取样通孔完全露出。接着如图5所示，在第二电机的驱动下，滑动座向下移动，从而取样枪实现对钢水的取样(在有些实施例中，取样枪具有测温功能，同时执行取样和测温)；接着如图6所示，取样完毕后，滑动座上升，使得取样枪退出炉体。接着如图7所示，滑动架相对于转动架不平移，并且旋转驱动单元驱动转动架旋转至图示位置，从而此时抵接头处的温度传感器刚好位于取样通孔的上方，此时由于抵接头与框部不抵接，从而挡罩会下移遮挡所述取样通孔，当挡罩在重力的作用下下移遮挡所述取样通孔后，由于取样通孔被遮挡，温度传感器的温度测量值会明显下降，从而温度传感器的测量值可以判断挡罩顺利下滑封闭了取样通孔(避免由于挡罩滑动不畅无法恢复对取样通孔的遮挡)，确认之后(确认的时间很短，在图7的位置只做很短的停留)，旋转驱动单元驱动转动架继续向下转动，转动至图8的位置，从而此时操作人方便取下取样枪，从而后续步骤取出试样用于分析。

尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims (9)

1.一种不锈钢钢坯生产用精炼装置，其特征在于，包括控制单元、炉体、炉盖单元、加热单元、吹气单元和取样单元，所述炉盖单元包括第一旋转液压缸、由第一旋转液压缸驱动的盖部安装架以及安装于盖部安装架处的盖部；所述加热单元包括第二旋转液压缸、安装于第二旋转液压缸处的转动基板、安装于转动基板处的升降液压缸、安装于升降液压缸处的加热安装架以及安装于加热安装架处的电弧加热单元，所述电弧加热单元包括多个电极，所述盖部处具有多个能够被电机穿过的电极通孔；所述吹气单元用于向炉体底部吹入气体；所述取样单元包括取样枪；所述盖部包括盖部本体和顶部凸块，所述盖部处具有取样通孔，所述取样枪能够插入所述取样通孔。

2.根据权利要求1所述的不锈钢钢坯生产用精炼装置，其特征在于，所述炉体的外侧具有多个环形加强部，所述炉体的两侧具有固定轴，所述炉体的两侧还具有支撑架。

3.根据权利要求1所述的不锈钢钢坯生产用精炼装置，其特征在于，所述取样单元还包括底座、通过立柱与底座固定连接的安装座、安装于安装座处的旋转驱动单元、由旋转驱动单元驱动的转动架、能够相对于转动架平移的滑动架、与滑动架固定连接的支撑架以及安装于滑动架处的滑动座，所述转动架处具有条形滑轨，所述转动架处还安装有第一电机和轴承，所述第一电机和轴承之间连接有第一丝杆，所述滑动架处具有与条形滑轨配合的条形滑槽以及与第一丝杆配合的螺纹孔；所述支撑架处安装有第二电机，第二电机驱动有第二丝杆，所述滑动架处具有被滑动座穿过的穿孔，所述穿孔处具有限位滑块，所述滑动座处具有与限位滑块配合的限位滑槽以及与第二丝杆配合的螺纹通道，所述取样枪安装于所述滑动座处。

4.根据权利要求3所述的不锈钢钢坯生产用精炼装置，其特征在于，所述滑动座处具有固定套，所述固定套具有插孔，所述插孔的封闭端具有第一磁铁，所述取样枪包括用于取样的枪头、与枪头连接的杆部、与杆部连接的连接座以及位于杆部处的抓握部，所述连接座能够插入所述插孔，且所述连接座处具有能够与第一磁铁相互吸引的第二磁铁。

5.根据权利要求4所述的不锈钢钢坯生产用精炼装置，其特征在于，所述抓握部包括隔温套以及与隔温套连接的圆环形的护手板。

6.根据权利要求4所述的不锈钢钢坯生产用精炼装置，其特征在于，所述滑动架处安装有推杆；所述顶部凸块的两侧具有挡罩滑轨，所述顶部凸块处安装有能够封闭所述取样通孔的挡罩，所述挡罩处具有与挡罩滑轨配合的挡罩滑槽；所述顶部凸块的上表面呈斜面，所述挡罩滑轨较低的一端具有挡块，无外力时，所述挡罩抵接两个挡罩滑轨处的挡块，从而挡罩封闭所述取样通孔；所述挡罩处还连接有框部，所述框部包括第一直杆、与第一直杆连接且垂直的第二直杆、与第二直杆连接的过渡杆以及与过渡杆连接的弧形杆，所述第一直杆和弧形杆均与所述挡罩连接；所述推杆能够抵接所述框部并推动所述框部。

7.根据权利要求1所述的不锈钢钢坯生产用精炼装置，其特征在于，所述吹气单元用于向炉体底部吹入氩气。

8.根据权利要求6所述的不锈钢钢坯生产用精炼装置，其特征在于，所述推杆包括能够与框部抵接的抵接头、与抵接头连接的杆体以及连接杆体和滑动架的多个加强筋。

9.根据权利要求8所述的不锈钢钢坯生产用精炼装置，其特征在于，所述抵接头的端部具有安装凹槽，所述安装凹槽内安装有温度传感器。