CN213984544U - 一种耐火材料熔炼炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种耐火材料熔炼炉,包括炉体、插设在所述炉体内的电极和用于控制电极的电极升降调节装置;所述电极升降调节装置包括用于带动电极进出所述炉体的电极升降机构、用于调节电极在所述炉体内构成的极心圆大小的电极水平调节机构和用于控制所述电极升降机构倾动并调节电极倾角的电极倾角调节机构。本实用新型通过电极升降机构、电极水平调节机构和电极倾角调节机构之间的相互配合实现对电极的倾动、前后平移和上下升降,使实际生产过程中,可以根据实际冶炼工艺的需求控制电极构成的极心圆的大小,使电极的控制更加精确,可控程度更高,以保证电熔耐火材料的质量,提高产品品质。
Description
技术领域
本实用新型属于熔炼炉技术领域,具体涉及一种耐火材料熔炼炉。
背景技术
我国现有碳化硼熔炼炉的种类主要有两种:1、固定炉壳式电炉,也叫固定炉,熔炼完一炉,随炉冷却后,取出碳化硼制品,再加料熔炼下一炉;2、矿热炉,炉壳固定,电极采用三套把持机构,熔炼完由炉嘴流放出产品在接包内冷却。
目前国内电熔碳化硼的熔炼一般采用固定炉来熔炼。但是一般固定炉的电极夹持采用丝杠顶紧,不可靠,不安全;此外电极只能在竖直方向上下运动,熔炼炉的三根电极,一般均按正三角形排列,此时各电极的极心正好处于正三角形的三顶点上,通过各电极极心所作的圆称极心圆,极心圆直径过小时,炉心料化的较快,炉壁附近有较大的死料区,炉壁不至于被侵蚀,但因电极间距离较小,电极不易较深的插入炉料中,热量损失增加。极心圆直径过大时,炉壁被合金侵蚀较为严重,尤其出料口较难维护,电极间距离较大,炉心料化的慢,可见,极心圆直径无法调节就没办法更好的适应现场加工情况,难以满足碳化硼等耐火材料冶炼工艺的需要。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种耐火材料熔炼炉,其结构简单,通过电极升降机构、电极水平调节机构和电极倾角调节机构之间的相互配合实现对电极的倾动、前后平移和上下升降,使实际生产过程中,可以根据实际冶炼工艺的需求控制电极构成的极心圆的大小,使电极的控制更加精确,可控程度更高,以保证电熔耐火材料的质量,提高产品品质。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:包括炉体、插设在所述炉体内的电极、用于控制电极的电极升降调节装置、以及用于带动所述炉体运行的电炉变压器;
所述电极升降调节装置包括用于带动电极进出所述炉体的电极升降机构、用于控制所述电极升降机构水平移动并调节电极在所述炉体内构成的极心圆大小的电极水平调节机构、以及设置在所述电极升降机构和所述电极水平调节机构之间且用于控制所述电极升降机构倾动并调节电极倾角的电极倾角调节机构;
所述电极升降机构上设置有导电横臂,导电横臂上设置有用于抱紧或松开电极的电极抱紧机构,导电横臂上还连接有水冷电缆,水冷电缆通过电炉短网与电炉变压器连接。
上述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述电极水平调节机构包括固定在建筑基础上的导向座、设置在导向座上方并与导向座滑动配合的滑板、以及固定设置在导向座上并控制滑板水平滑移的极心圆调整油缸,极心圆调整油缸的固定端固定在导向座上,极心圆调整油缸的伸出端通过耳板与滑板固定连接,所述电极升降机构设置在滑板上。
上述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述电极升降机构包括设置在所述电极水平调节机构上的底座板、设置在底座板上的导向柱、设置在导向柱旁侧的电极升降油缸、以及设置在导向柱上且一端与导电横臂固定连接的连接横臂,连接横臂的另一端通过安装座与所述电极升降油缸的缸体固定连接,安装座套设在所述电极升降油缸的活塞杆上并与所述电极升降油缸的缸体固定连接;所述电极升降油缸的活塞杆铰接在底座板上,连接横臂上设置有沿导向柱上下滑动的滚轮,导向柱上与滚轮配合的位置设置有滑道。
上述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述导向柱与底座板之间形成的锐角夹角为70°~75°,所述导向柱顶部与底座板之间垂直布设有用于支撑导向柱的稳定柱。
上述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述电极倾角调节机构包括呈垂直设置在底座板上的电极倾动油缸,电极倾动油缸的伸出端穿过底座板并与滑板铰接连接,电极倾动油缸的缸体与底座板铰接连接,电极倾动油缸设置在底座板上远离所述炉体的一侧,底座板上靠近所述炉体的一侧通过铰支座与滑板铰接连接。
上述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述炉体包括炉壳和设置在炉壳上的水冷炉盖,水冷炉盖顶部设置有三个呈周向均匀布设的电极插入孔,相邻的两个电极插入孔之间设置有炉门,电极插入孔的横截面面积大于电极的横截面面积。
上述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述炉壳顶部设置有用于收集所述炉体内烟气的收尘管。
上述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述建筑基础的地坑中设置有用于控制所述炉体移动的炉体移动机构,所述炉体移动机构包括设置在所述炉体下方的炉车、设置在炉车远离所述电极升降调节装置一侧的卷扬机和设置在炉车靠近所述电极升降调节装置一侧的换向导轮,卷扬机的钢丝绳一端与炉车远离所述电极升降调节装置的一侧固定连接,另一端绕过换向导轮与炉车的另一侧固定连接。
上述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述电炉短网包括三根U 形水冷铜管,三根U形水冷铜管分别与三个所述电极升降机构上的水冷电缆连接。
上述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述电极抱紧机构包括设置在导电横臂内的电极放松油缸和套设在电极放松油缸的液压杆上的电极夹紧碟簧,以及设置在导电横臂端部的电极夹头和穿设在电极夹头内的电极抱圈,电极抱圈与电极放松油缸的液压杆固定连接。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
1、本实用新型的导电横臂的材质为铜钢复合板,具有载流量大、电耗小的特点。
2、本实用新型的所述电极升降机构、电极水平调节机构、电极倾角调节机构和电极抱紧机构均采用液压传动系统,控制方便可靠。
3、本实用新型通过设置电极水平调节机构控制电极在所述炉体内的位置,从而控制三个电极构成的极心圆的大小,在实际生产过程中,根据实际冶炼工艺的需求控制电极水平调节机构调节极心圆的大小,使冶炼效果更好,生产水平更高。
4、本实用新型通过设置电极倾角调节机构调节电极在炉体内的倾角,可以实现对三个电极构成的极心圆的大小进行微调,使电极的控制更加精确,可控程度更高,以保证电熔耐火材料的质量,提高产品品质。
综上所述,本实用新型通过电极升降机构、电极水平调节机构和电极倾角调节机构之间的相互配合实现对电极的倾动、前后平移和上下升降,使实际生产过程中,可以根据实际冶炼工艺的需求控制电极构成的极心圆的大小,使电极的控制更加精确,可控程度更高,以保证电熔耐火材料的质量,提高产品品质。
下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1中的A-A剖视图。
图3为图2中的C处放大图。
图4为图2中的B处放大图。
附图标记说明:
1-电极; 2-电炉变压器; 3-导电横臂;
4-水冷电缆; 5-电炉短网; 6-建筑基础;
7-导向座; 8-滑板; 9-极心圆调整油缸;
10-耳板; 11-底座板; 12-导向柱;
13-连接横臂; 14-安装座; 15-缸体;
16-活塞杆; 17-滚轮; 18-滑道;
19-铰接座; 20-稳定柱; 21-电极倾动油缸;
22-铰支座; 23-炉壳; 24-水冷炉盖;
25-电极插入孔; 26-炉门; 27-安全防爆阀;
28-观察平台; 29-收尘管; 30-炉车;
31-卷扬机; 32-换向导轮; 33-吊装工位;
34-电流互感器; 35-电极放松油缸; 36-电极夹紧碟簧;
37-电极夹头; 38-电极抱圈。
具体实施方式
如图1至图4所示,本实用新型包括炉体、插设在所述炉体内的电极1、用于控制电极1的电极升降调节装置、以及用于带动所述炉体运行的电炉变压器2;所述电极升降调节装置的数量为三个,三个所述电极升降调节装置绕所述炉体的轴线均匀布设;
所述电极升降调节装置包括用于带动电极1进出所述炉体的电极升降机构、用于控制所述电极升降机构水平移动并调节电极1在所述炉体内构成的极心圆大小的电极水平调节机构、以及设置在所述电极升降机构和所述电极水平调节机构之间且用于控制所述电极升降机构倾动并调节电极1倾角的电极倾角调节机构;
所述电极升降机构上设置有导电横臂3,导电横臂3上设置有用于抱紧或松开电极1的电极抱紧机构,导电横臂3上还连接有水冷电缆4,水冷电缆4通过电炉短网5与电炉变压器2连接。
本实施例中,电炉变压器2的电能依次通过电炉短网5、水冷电缆4、导电横臂3和所述电极抱紧机构传递给电极1,电极1产生高温能量以熔炼耐火材料,导电横臂3内部有循环水冷却,延长导电横臂3的使用寿命。
本实施例中,所述电极升降调节装置的数量为三个,三个所述电极升降调节装置绕所述炉体的轴线均匀布设,使三个所述电极升降调节装置正好位于一个正三角形的三个顶点上,当需要调整极心圆大小时,三个所述电极升降调节装置一同运动,无需复杂的计算转换,即可保证三个电极1 形成的极心圆圆心始终保持在炉体中心位置,提高产品品质。
本实施例中,导电横臂3的材质为铜钢复合板,具有载流量大、电耗小的特点。
本实施例中,所述电极1的数量为三个,相对应的所述电极升降调节装置的数量也为三个。
本实施例中,所述电极1为石墨电极。
本实施例中,所述电极升降机构、电极水平调节机构、电极倾角调节机构和电极抱紧机构均采用液压传动系统,控制方便可靠。
需要说明的是,通过设置电极水平调节机构控制电极1在所述炉体内的位置,从而控制三个电极1构成的极心圆的大小,在实际生产过程中,根据实际冶炼工艺的需求控制电极水平调节机构调节极心圆的大小,使冶炼效果更好,生产水平更高。
通过设置电极倾角调节机构调节电极1在炉体内的倾角,可以实现对三个电极1构成的极心圆的大小进行微调,使电极1的控制更加精确,可控程度更高,以保证电熔耐火材料的质量,提高产品品质。
本实施例中,所述电极水平调节机构包括固定在建筑基础6上的导向座 7、设置在导向座7上方并与导向座7滑动配合的滑板8、以及固定设置在导向座7上并控制滑板8水平滑移的极心圆调整油缸9,极心圆调整油缸9的固定端固定在导向座7上,极心圆调整油缸9的伸出端通过耳板10与滑板8 固定连接,所述电极升降机构设置在滑板8上。
需要说明的是,实际使用时,通过控制极心圆调整油缸9伸出端的伸长量控制滑板8向靠近炉体的方向或远离炉体的方向移动,从而调整电极1距炉体中心的距离,以满足冶炼工艺的需求。
本实施例中,所述电极升降机构包括设置在所述电极水平调节机构上的底座板11、设置在底座板11上的导向柱12、设置在导向柱12旁侧的电极升降油缸、以及设置在导向柱12上且一端与导电横臂3固定连接的连接横臂 13,连接横臂13的另一端通过安装座14与所述电极升降油缸的缸体15固定连接,安装座14套设在所述电极升降油缸的活塞杆16上并与所述电极升降油缸的缸体15固定连接;所述电极升降油缸的活塞杆16铰接在底座板11上,连接横臂13上设置有沿导向柱12上下滑动的滚轮17,导向柱12上与滚轮 17配合的位置设置有滑道18。
本实施例中,所述电极升降油缸包括缸体15和设置在缸体15内的活塞杆16。
当冶炼过程中,随着电流波动,导电横臂3带动电极1在所述电极升降油缸作用下在导向柱12上上下微动,此时所述电极升降油缸也需要跟随其轻微晃动,因此所述所述电极升降油缸的活塞杆16通过铰接座19铰接在底座板11上,以满足其晃动。
本实施例中,所述电极升降油缸的活塞杆16铰接在底座板11上,安装座14固定在所述电极升降油缸的缸体15上,当所述电极升降油缸的活塞杆 16伸出时,所述电极升降油缸的活塞杆16端部位置不变,所述电极升降油缸的缸体15向上运动,从而带动安装座14和连接横臂13沿着滑道18向上运动,以实现对电极1的升降控制。
本实施例中,所述导向柱12与底座板11之间形成的锐角夹角为70°~ 75°,所述导向柱12顶部与底座板11之间垂直布设有用于支撑导向柱12的稳定柱20。
需要说明的是,通过设置倾斜的导向柱12使设备在初始状态时电极1 与炉体的轴线之间具有一个初始的锐角夹角,在所述电极倾角调节机构控制电极1倾动时倾动范围更大,同时避免电极1倾动过程中与炉体内壁距离过近侵蚀炉壁。
本实施例中,导向柱12、底座板11和稳定柱20构成稳定的三角形结构,用于支撑导电横臂3和电极1,结构稳固。
本实施例中,所述电极倾角调节机构包括呈垂直设置在底座板11上的电极倾动油缸21,电极倾动油缸21的伸出端穿过底座板11并与滑板8铰接连接,电极倾动油缸21的缸体与底座板11铰接连接,电极倾动油缸21设置在底座板11上远离所述炉体的一侧,底座板11上靠近所述炉体的一侧通过铰支座22与滑板8铰接连接。
本实施例中,所述铰支座22作为底座板11的旋转顶点,电极倾动油缸 21位于底座板11上远离铰支座22的一侧,电极倾动油缸21伸长时带动底座板11以铰支座22为旋转顶点向上旋转抬起,控制该处电极1在该处电极 1的轴线与所述炉体的轴线所在平面上倾转。
本实施例中,当电极倾动油缸21的伸出端伸长时带动底座板11以铰支座22为旋转点向上抬起时,此时电极倾动油缸21的缸体与底座板11也会产生相对运动,因此电极倾动油缸21的缸体铰接在底座板11上以实现该动作。
本实施例中,所述炉体包括炉壳23和设置在炉壳上的水冷炉盖24,水冷炉盖24顶部设置有三个呈周向均匀布设的电极插入孔25,相邻的两个电极插入孔25之间设置有炉门26,电极插入孔25的横截面面积大于电极1的横截面面积。
本实施例中,所述炉壳23内部砌有耐火砖,实际生产时用自身熔炼的材料在高温电弧的特殊环境下,自然挂壳形成耐火炉衬,安全、经济、可靠,增加了炉体使用寿命。
本实施例中,所述水冷炉盖24内部具有夹层,以实现夹层内循环式水冷,水冷炉盖24上设置有冷却水进水管、冷却水出水管和安全防爆阀 27,设置安全防爆阀27以保证炉内因突发工况烟气压力过大时能够释放压力,保证生产安全。
本实施例中,所述炉门26上设置有观察窗,炉壳23上设置有用于观察炉壳23内情况的观察平台28。
本实施例中,电极插入孔25为椭圆孔,为电极1的倾动或前后平移预留出空间。
本实施例中,所述炉壳23顶部设置有用于收集所述炉体内烟气的收尘管 29。
本实施例中,收尘管29上连接除尘风机,除尘风机通过收尘管29收集所述炉体内的烟气。
本实施例中,在冶炼过程中,除尘风机通过收尘管29持续引风,此时炉体内部是微负压的状态,因此电极插入孔25虽然比电极1横截面面积大但无需封闭。
本实施例中,所述建筑基础6的地坑中设置有用于控制所述炉体移动的炉体移动机构,所述炉体移动机构包括设置在所述炉体下方的炉车30、设置在炉车30远离所述电极升降调节装置一侧的卷扬机31和设置在炉车30靠近所述电极升降调节装置一侧的换向导轮32,卷扬机31的钢丝绳一端与炉车 30远离所述电极升降调节装置的一侧固定连接,另一端绕过换向导轮32与炉车30的另一侧固定连接。
本实施例中,炉体移动机构用于在靠近电极升降调节装置的冶炼工位和远离电极升降调节装置的吊装工位33之间移动炉体,当冶炼过程结束后,电极升降机构带动电极1向上升出炉体外,卷扬机31正转带动炉车 30从冶炼工位移动至吊装工位33,再用行车及专用夹具将熔炼好的材料熔块夹出至冷却工位冷却,之后卷扬机31反转带动炉车30返回冶炼工位等待下一炉加料熔炼。
本实施例中,设置换向导轮32以保证炉车30的正反向运行。
本实施例中,所述电炉短网5包括三根U形水冷铜管,三根U形水冷铜管分别与三个所述电极升降机构上的水冷电缆4连接,电炉短网5穿设有电流互感器34。
本实施例中,三根所述U形水冷铜管呈三角形排布,该排布方法使电抗和阻抗均比较低,保证了三相功率平衡,进一步降低了电能损耗。
本实施例中,所述电极抱紧机构包括设置在导电横臂3内的电极放松油缸35和套设在电极放松油缸35的液压杆上的电极夹紧碟簧36,以及设置在导电横臂3端部的电极夹头37和穿设在电极夹头37内的电极抱圈38,电极抱圈38与电极放松油缸35的液压杆固定连接。
本实施例中,电极1放入电极抱圈38内,在电极夹紧碟簧36的作用下被压紧在电极夹头37上,使电极1处于工作状态,当需要拆卸电极1时,电极放松油缸35的液压杆动作挤压电极夹紧碟簧36,使电极抱圈38放松,从而放松电极1。
本实施例中,电极夹头37采用T2紫铜锻造水冷结构,载流量大,电阻低,电耗小;电极抱圈38采用304不锈钢非导磁材料制造,有效防止了感应电流的产生,节约电能。
本实用新型在使用时,电极1放入电极抱圈38内,在电极夹紧碟簧36 的作用下被压紧在电极夹头37上,使电极1处于工作状态,电炉变压器2的电能依次通过电炉短网5、水冷电缆4、导电横臂3和所述电极抱紧机构传递给电极1,电极1穿过电极插入孔25插入炉内接近原料面时产生弧光放电熔化原料进行冶炼。当冶炼过程中,随着电流波动,导电横臂3带动电极1在所述电极升降油缸作用下在导向柱12上上下微动,根据实际冶炼工艺的需要控制电极水平调节机构和电极倾角调节机构以实现对电极1的倾动、前后平移。当冶炼过程结束后,电极升降机构带动电极1向上升出炉体外,卷扬机 31正转带动炉车30从冶炼工位移动至吊装工位33,再用行车及专用夹具将熔炼好的材料熔块夹出至冷却工位冷却,之后卷扬机31反转带动炉车30返回冶炼工位等待下一炉加料熔炼。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:包括炉体、插设在所述炉体内的电极(1)、用于控制电极(1)的电极升降调节装置、以及用于带动所述炉体运行的电炉变压器(2);
所述电极升降调节装置包括用于带动电极(1)进出所述炉体的电极升降机构、用于控制所述电极升降机构水平移动并调节电极(1)在所述炉体内构成的极心圆大小的电极水平调节机构、以及设置在所述电极升降机构和所述电极水平调节机构之间且用于控制所述电极升降机构倾动并调节电极(1)倾角的电极倾角调节机构;
所述电极升降机构上设置有导电横臂(3),导电横臂(3)上设置有用于抱紧或松开电极(1)的电极抱紧机构,导电横臂(3)上还连接有水冷电缆(4),水冷电缆(4)通过电炉短网(5)与电炉变压器(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述电极水平调节机构包括固定在建筑基础(6)上的导向座(7)、设置在导向座(7)上方并与导向座(7)滑动配合的滑板(8)、以及固定设置在导向座(7)上并控制滑板(8)水平滑移的极心圆调整油缸(9),极心圆调整油缸(9)的固定端固定在导向座(7)上,极心圆调整油缸(9)的伸出端通过耳板(10)与滑板(8)固定连接,所述电极升降机构设置在滑板(8)上。
3.根据权利要求2所述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述电极升降机构包括设置在所述电极水平调节机构上的底座板(11)、设置在底座板(11)上的导向柱(12)、设置在导向柱(12)旁侧的电极升降油缸、以及设置在导向柱(12)上且一端与导电横臂(3)固定连接的连接横臂(13),连接横臂(13)的另一端通过安装座(14)与所述电极升降油缸的缸体(15)固定连接,安装座(14)套设在所述电极升降油缸的活塞杆(16)上并与所述电极升降油缸的缸体(15)固定连接;所述电极升降油缸的活塞杆(16)铰接在底座板(11)上,连接横臂(13)上设置有沿导向柱(12)上下滑动的滚轮(17),导向柱(12)上与滚轮(17)配合的位置设置有滑道(18)。
4.根据权利要求3所述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述导向柱(12)与底座板(11)之间形成的锐角夹角为70°~75°,所述导向柱(12)顶部与底座板(11)之间垂直布设有用于支撑导向柱(12)的稳定柱(20)。
5.根据权利要求3所述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述电极倾角调节机构包括呈垂直设置在底座板(11)上的电极倾动油缸(21),电极倾动油缸(21)的缸体与底座板(11)铰接连接,电极倾动油缸(21)的伸出端穿过底座板(11)并与滑板(8)铰接连接,电极倾动油缸(21)设置在底座板(11)上远离所述炉体的一侧,底座板(11)上靠近所述炉体的一侧通过铰支座(22)与滑板(8)铰接连接。
6.根据权利要求1所述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述炉体包括炉壳(23)和设置在炉壳上的水冷炉盖(24),水冷炉盖(24)顶部设置有三个呈周向均匀布设的电极插入孔(25),相邻的两个电极插入孔(25)之间设置有炉门(26),电极插入孔(25)的横截面面积大于电极(1)的横截面面积。
7.根据权利要求6所述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述炉壳(23)顶部设置有用于收集所述炉体内烟气的收尘管(29)。
8.根据权利要求2所述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述建筑基础(6)的地坑中设置有用于控制所述炉体移动的炉体移动机构,所述炉体移动机构包括设置在所述炉体下方的炉车(30)、设置在炉车(30)远离所述电极升降调节装置一侧的卷扬机(31)和设置在炉车(30)靠近所述电极升降调节装置一侧的换向导轮(32),卷扬机(31)的钢丝绳一端与炉车(30)远离所述电极升降调节装置的一侧固定连接,另一端绕过换向导轮(32)与炉车(30)的另一侧固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述电炉短网(5)包括三根U形水冷铜管,三根U形水冷铜管分别与三个所述电极升降机构上的水冷电缆(4)连接。
10.根据权利要求1所述的一种耐火材料熔炼炉,其特征在于:所述电极抱紧机构包括设置在导电横臂(3)内的电极放松油缸(35)和套设在电极放松油缸(35)的液压杆上的电极夹紧碟簧(36),以及设置在导电横臂(3)端部的电极夹头(37)和穿设在电极夹头(37)内的电极抱圈(38),电极抱圈(38)与电极放松油缸(35)的液压杆固定连接。
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