CN206799676U - 一种合金工具钢精炼系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型设计一种合金工具钢精炼系统，包括精炼炉壳体、炉体上端盖和炉体下端盖；精炼炉壳体集成有不锈钢壳体层、中空隔热层、冷却水循环层、保温层、环形电加热层和炉胆层；炉胆层内部设置有精炼坩埚，炉胆层底部与精炼坩埚正相对的位置设置定位圆弧体，定位圆弧体通过定位柱固定于炉胆层底部，定位圆弧体的圆弧面与精炼坩埚底部圆弧面相配合；炉体下端盖底端连接有搅拌转轴；炉体上端盖上连接有进料管道、氩气储存罐和抽真空泵；进料管道顶部连接有供料箱。本实用新型在精炼炉内侧增加辅助的搅拌装置，对坩埚内的金属溶液进行搅拌，提高热传递效率；设计与坩埚匹配的定位机构，实现坩埚的快速装配和起吊，进一步提升精炼效率。

Description

一种合金工具钢精炼系统
技术领域
本实用新型涉及不锈钢精炼技术领域，具体涉及一种合金工具钢精炼系统。
背景技术
作为一种特种钢，合金工具钢的精炼工艺极其严格，整个精炼过程中，需要严格控制精炼环境的氧气含量，以确保金属溶液的洁净度；与此同时，合金工具钢精炼过程中，由于精炼温度大幅度升高，对精炼设备的耐高温性及安全性也提出了更高要求。现有的精炼设备由于设计缺陷，无法满足合金工具钢的工艺要求，且耐高温强度有限，存在严重的作业隐患；坩埚内金属溶液热传递效率低，影响了金属精炼效率；内置的坩埚固定工艺繁琐，不利于坩埚的快速装配和起吊。
基于上述分析，需要对现有用于合金工具钢生产的精炼炉进行技术改进，有效控制精炼过程中精炼炉内部的气体组分，满足高规格合金工具钢生产的工艺要求，提高精炼炉的耐高温强度，消除精炼过程中存在安全隐患，与此同时，通过设计热量循环管路，实现精炼余热的循环利用，降低热损耗，降低生产成本。
实用新型内容
本实用新型提供设计一种合金工具钢精炼系统，有效控制精炼过程中精炼炉内部的气体组分，满足高规格合金工具钢生产的工艺要求，提高精炼炉的耐高温强度，消除精炼过程中存在安全隐患，与此同时，通过设计热量循环管路，实现精炼余热的循环利用，降低热损耗，降低生产成本；在精炼炉内侧增加辅助的搅拌装置，对坩埚内的金属溶液进行搅拌，提高热传递效率；设计与坩埚匹配的定位机构，实现坩埚的快速装配和起吊，进一步提升精炼效率。
为了实现本实用新型的目的，拟采用以下技术：
一种合金工具钢精炼系统，其特征在于，结构包括精炼炉壳体、设置于精炼炉壳体顶部的炉体上端盖(2)和设置于精炼炉壳体底部的炉体下端盖(3)；精炼炉壳体集成有自外向内依次相接的不锈钢壳体层(1)、中空隔热层(11)、冷却水循环层(12)、保温层(13)、环形电加热层(14)和炉胆层(15)；
所述炉胆层(15)内部设置有精炼坩埚(4)，炉胆层(15)底部与精炼坩埚(4)正相对的位置设置定位圆弧体(42)，定位圆弧体(42)通过定位柱(41)固定于炉胆层(15)底部，定位圆弧体(42)的圆弧面与精炼坩埚(4)底部圆弧面相配合；
所述炉体下端盖(3)底端连接有搅拌转轴(43)，搅拌转轴(43)置于精炼坩埚(4)内部，炉体下端盖(3)上设置有用于驱动搅拌转轴(43)转动的驱动电机(44)；
所述炉体上端盖(2)上连接有进料管道(5)、氩气储存罐(6)和抽真空泵(7)；进料管道(5)顶部连接有供料箱(51)；
所述进料管道(5)延伸至精炼坩埚(4)内部；
所述抽真空泵(7)顶部设置有三通阀(71)，三通阀(71)一端通过气体输送管道连通至供料箱(51)，三通阀(71)另一端连接排气烟管(7101)。
进一步，所述炉体下端盖(3)底部设置有可调式支撑支脚(8)。
进一步，所述冷却水循环层(12)外接有风冷式冷却水塔(1201)，风冷式冷却水塔(1201)两端分别连接有一级循环泵(1202)和二级循环泵(1203)，一级循环泵(1202)和二级循环泵(1203)分别连接至冷却水循环层(12)两侧端。
进一步，所述炉体上端盖(2)与氩气储存罐(6)之间的输送管道上设置有氩气输送泵(61)。
进一步，所述供料箱(51)内部位于供料箱(51)与进料管道(5)相接处设置有供料开关阀(5101)，供料开关阀(5101)通过连接丝杆(5102)固定于供料箱(51)上。
进一步，所述精炼坩埚(4)顶端设置有吊钩(401)。
本实用新型提供了一种合金工具钢精炼系统，与现有技术相比，有益效果在于：
1、本实用新型设计的合金工具钢精炼系统，结构包括精炼炉壳体、设置于精炼炉壳体顶部的炉体上端盖(2)和设置于精炼炉壳体底部的炉体下端盖(3)；精炼炉壳体集成有自外向内依次相接的不锈钢壳体层(1)、中空隔热层(11)、冷却水循环层(12)、保温层(13)、环形电加热层(14)和炉胆层(15)；冷却水循环层(12)外接有风冷式冷却水塔(1201)，风冷式冷却水塔(1201)两端分别连接有一级循环泵(1202)和二级循环泵(1203)，一级循环泵(1202)和二级循环泵(1203)分别连接至冷却水循环层(12)两侧端；上述设计结构，利用相互配合的中空隔热层(11)和冷却水循环层(12)对保温层(13)进行隔离保护，避免环形电加热层(14)产生的高温穿过保温层(13)对不锈钢壳体层(1)造成破坏，从而大大提升了设计的精炼装置的耐高温性，消除了壳体超高温作业的安全隐患。
2、本实用新型设计的合金工具钢精炼系统，炉胆层(15)内部设置有精炼坩埚(4)，炉胆层(15)底部与精炼坩埚(4)正相对的位置设置定位圆弧体(42)，定位圆弧体(42)通过定位柱(41)固定于炉胆层(15)底部，定位圆弧体(42)的圆弧面与精炼坩埚(4)底部圆弧面相配合；上述设计，便于对精炼坩埚(4)进行定位和固定，可实现精炼坩埚(4)的快速装配和起吊，进一步提升精炼效率。
3、本实用新型设计的合金工具钢精炼系统，炉体上端盖(2)上连接有进料管道(5)、氩气储存罐(6)和抽真空泵(7)；进料管道(5)顶部连接有供料箱(51)；抽真空泵(7)顶部设置有三通阀(71)，三通阀(71)一端通过气体输送管道连通至供料箱(51)，三通阀(71)另一端连接排气烟管(7101)；上述设计，便于对设计的精炼系统进行抽真空处理和氩气保护，可有效降低残余氧气对精炼系统内部的高温金属液造成氧化，产生大量杂质，影响生产的合金工具钢的纯净度，降低产品质量；与此同时，设计的三通阀(71)也有利于将抽真空泵(7)抽送的高温氩气泵送至供料箱(51)，对供料箱(51)内部的物料进行预热，从而提升精炼效率，降低热损耗，实现热量循环利用。
4、本实用新型设计的合金工具钢精炼系统，炉体上端盖(2)上连接有氩气储存罐(6)，炉体上端盖(2)与氩气储存罐(6)之间的输送管道上设置有氩气输送泵(61)，上述设计，通过氩气输送泵(61)向精炼装置内侧输送氩气，对精炼过程中的业态金属进行氮气保护，与此同时，通入的氩气也有利于液态金属在炉体内循环，提高精炼效率。
5、本实用新型设计的合金工具钢精炼系统，炉体下端盖(3)底端连接有搅拌转轴(43)，搅拌转轴(43)置于精炼坩埚(4)内部，炉体下端盖(3)上设置有用于驱动搅拌转轴(43)转动的驱动电机(44)；上述设计，通过设计辅助的搅拌转轴(43)，对精炼坩埚(4)内的金属溶液进行搅拌，提高热传递效率，进一步提升合金工具钢的精炼效率。
附图说明
图1为本实用新型合金工具钢精炼系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示。
本实用新型中设计的一种合金工具钢精炼系统，其特征在于，结构包括精炼炉壳体、设置于精炼炉壳体顶部的炉体上端盖(2)和设置于精炼炉壳体底部的炉体下端盖(3)；精炼炉壳体集成有自外向内依次相接的不锈钢壳体层(1)、中空隔热层(11)、冷却水循环层(12)、保温层(13)、环形电加热层(14)和炉胆层(15)；
所述炉胆层(15)内部设置有精炼坩埚(4)，炉胆层(15)底部与精炼坩埚(4)正相对的位置设置定位圆弧体(42)，定位圆弧体(42)通过定位柱(41)固定于炉胆层(15)底部，定位圆弧体(42)的圆弧面与精炼坩埚(4)底部圆弧面相配合；
所述炉体下端盖(3)底端连接有搅拌转轴(43)，搅拌转轴(43)置于精炼坩埚(4)内部，炉体下端盖(3)上设置有用于驱动搅拌转轴(43)转动的驱动电机(44)；
所述炉体上端盖(2)上连接有进料管道(5)、氩气储存罐(6)和抽真空泵(7)；进料管道(5)顶部连接有供料箱(51)；
所述进料管道(5)延伸至精炼坩埚(4)内部；
所述抽真空泵(7)顶部设置有三通阀(71)，三通阀(71)一端通过气体输送管道连通至供料箱(51)，三通阀(71)另一端连接排气烟管(7101)。
作为改进，所述炉体下端盖(3)底部设置有可调式支撑支脚(8)。
作为改进，所述冷却水循环层(12)外接有风冷式冷却水塔(1201)，风冷式冷却水塔(1201)两端分别连接有一级循环泵(1202)和二级循环泵(1203)，一级循环泵(1202)和二级循环泵(1203)分别连接至冷却水循环层(12)两侧端。
作为改进，所述炉体上端盖(2)与氩气储存罐(6)之间的输送管道上设置有氩气输送泵(61)。
作为改进，所述供料箱(51)内部位于供料箱(51)与进料管道(5)相接处设置有供料开关阀(5101)，供料开关阀(5101)通过连接丝杆(5102)固定于供料箱(51)上。
作为改进，所述精炼坩埚(4)顶端设置有吊钩(401)。
与现有技术相比，本实用新型设计的合金工具钢精炼系统，结构包括精炼炉壳体、设置于精炼炉壳体顶部的炉体上端盖(2)和设置于精炼炉壳体底部的炉体下端盖(3)；精炼炉壳体集成有自外向内依次相接的不锈钢壳体层(1)、中空隔热层(11)、冷却水循环层(12)、保温层(13)、环形电加热层(14)和炉胆层(15)；冷却水循环层(12)外接有风冷式冷却水塔(1201)，风冷式冷却水塔(1201)两端分别连接有一级循环泵(1202)和二级循环泵(1203)，一级循环泵(1202)和二级循环泵(1203)分别连接至冷却水循环层(12)两侧端；上述设计结构，利用相互配合的中空隔热层(11)和冷却水循环层(12)对保温层(13)进行隔离保护，避免环形电加热层(14)产生的高温穿过保温层(13)对不锈钢壳体层(1)造成破坏，从而大大提升了设计的精炼装置的耐高温性，消除了壳体超高温作业的安全隐患。
本实用新型设计的合金工具钢精炼系统，炉胆层(15)内部设置有精炼坩埚(4)，炉胆层(15)底部与精炼坩埚(4)正相对的位置设置定位圆弧体(42)，定位圆弧体(42)通过定位柱(41)固定于炉胆层(15)底部，定位圆弧体(42)的圆弧面与精炼坩埚(4)底部圆弧面相配合；上述设计，便于对精炼坩埚(4)进行定位和固定，可实现精炼坩埚(4)的快速装配和起吊，进一步提升精炼效率。
本实用新型设计的合金工具钢精炼系统，炉体上端盖(2)上连接有进料管道(5)、氩气储存罐(6)和抽真空泵(7)；进料管道(5)顶部连接有供料箱(51)；抽真空泵(7)顶部设置有三通阀(71)，三通阀(71)一端通过气体输送管道连通至供料箱(51)，三通阀(71)另一端连接排气烟管(7101)；上述设计，便于对设计的精炼系统进行抽真空处理和氩气保护，可有效降低残余氧气对精炼系统内部的高温金属液造成氧化，产生大量杂质，影响生产的合金工具钢的纯净度，降低产品质量；与此同时，设计的三通阀(71)也有利于将抽真空泵(7)抽送的高温氩气泵送至供料箱(51)，对供料箱(51)内部的物料进行预热，从而提升精炼效率，降低热损耗，实现热量循环利用。
本实用新型设计的合金工具钢精炼系统，炉体上端盖(2)上连接有氩气储存罐(6)，炉体上端盖(2)与氩气储存罐(6)之间的输送管道上设置有氩气输送泵(61)，上述设计，通过氩气输送泵(61)向精炼装置内侧输送氩气，对精炼过程中的业态金属进行氮气保护，与此同时，通入的氩气也有利于液态金属在炉体内循环，提高精炼效率。
本实用新型设计的合金工具钢精炼系统，炉体下端盖(3)底端连接有搅拌转轴(43)，搅拌转轴(43)置于精炼坩埚(4)内部，炉体下端盖(3)上设置有用于驱动搅拌转轴(43)转动的驱动电机(44)；上述设计，通过设计辅助的搅拌转轴(43)，对精炼坩埚(4)内的金属溶液进行搅拌，提高热传递效率，进一步提升合金工具钢的精炼效率。
本实用新型在使用时，待精炼物料依次通过供料箱(51)、进料管道(5)进入炉胆层(15)内侧，在炉胆层(15)内进行高温精炼，精炼过程中，环形电加热层(14)对炉胆层(15)进行加热，维持高温环境，利用相互配合的中空隔热层(11)和冷却水循环层(12)对保温层(13)进行隔离保护，避免环形电加热层(14)产生的高温穿过保温层(13)对不锈钢壳体层(1)造成破坏，提升精炼装置的耐高温性；精炼初始极端，开启氩气输送泵(61)和抽真空泵(7)，并控制三通阀(71)，将三通阀(71)与排气烟管(7101)导通，快速排出炉体内残余的空气组分，尤其是氧气组分，待温度升高至炉体内金属开始熔化时，将三通阀(71)与供料箱(51)连通，利用抽真空泵(7)泵送的高温氩气对供料箱(51)内侧的物料进行预热处理，从而缩短物料在精炼过程中的升温时间；精炼过程中，驱动电机(44)驱动搅拌转轴(43)转动，促进精炼坩埚(4)内侧金属溶液的热交换和热传递；精炼结束后，打开炉体上端盖(2)，将精炼坩埚(4)起吊至浇铸工段。
按照以上描述，即可对本实用新型进行应用。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种合金工具钢精炼系统，其特征在于，结构包括精炼炉壳体、设置于精炼炉壳体顶部的炉体上端盖(2)和设置于精炼炉壳体底部的炉体下端盖(3)；精炼炉壳体集成有自外向内依次相接的不锈钢壳体层(1)、中空隔热层(11)、冷却水循环层(12)、保温层(13)、环形电加热层(14)和炉胆层(15)；
所述炉胆层(15)内部设置有精炼坩埚(4)，炉胆层(15)底部与精炼坩埚(4)正相对的位置设置定位圆弧体(42)，定位圆弧体(42)通过定位柱(41)固定于炉胆层(15)底部，定位圆弧体(42)的圆弧面与精炼坩埚(4)底部圆弧面相配合；
所述炉体下端盖(3)底端连接有搅拌转轴(43)，搅拌转轴(43)置于精炼坩埚(4)内部，炉体下端盖(3)上设置有用于驱动搅拌转轴(43)转动的驱动电机(44)；
所述炉体上端盖(2)上连接有进料管道(5)、氩气储存罐(6)和抽真空泵(7)；进料管道(5)顶部连接有供料箱(51)；
所述进料管道(5)延伸至精炼坩埚(4)内部；
所述抽真空泵(7)顶部设置有三通阀(71)，三通阀(71)一端通过气体输送管道连通至供料箱(51)，三通阀(71)另一端连接排气烟管(7101)。
2.根据权利要求1所述的合金工具钢精炼系统，其特征在于，所述炉体下端盖(3)底部设置有可调式支撑支脚(8)。
3.根据权利要求1所述的合金工具钢精炼系统，其特征在于，所述冷却水循环层(12)外接有风冷式冷却水塔(1201)，风冷式冷却水塔(1201)两端分别连接有一级循环泵(1202)和二级循环泵(1203)，一级循环泵(1202)和二级循环泵(1203)分别连接至冷却水循环层(12)两侧端。
4.根据权利要求1所述的合金工具钢精炼系统，其特征在于，所述炉体上端盖(2)与氩气储存罐(6)之间的输送管道上设置有氩气输送泵(61)。
5.根据权利要求1所述的合金工具钢精炼系统，其特征在于，所述供料箱(51)内部位于供料箱(51)与进料管道(5)相接处设置有供料开关阀(5101)，供料开关阀(5101)通过连接丝杆(5102)固定于供料箱(51)上。
6.根据权利要求1所述的合金工具钢精炼系统，其特征在于，所述精炼坩埚(4)顶端设置有吊钩(401)。
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