CN216919365U - 一种电渣炉金属熔池超声波导入机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电渣炉金属熔池超声波导入机构，包括安装法兰、夹持部件、超声波换能器、次级超声波波导杆、控制电缆、控制器。超声波换能器安装在夹持部件上，夹持部件由伺服电动机缸、横臂转向器、横臂、超声波换能器夹头、初级超声波波导杆、超声波耦合头构成。超声波换能器安装在超声波换能器夹头上，超声波换能器一端部安装初级超声波波导杆，初级超声波波导杆另一端通过超声波耦合头与次级超声波波导杆一端相连接，超声波换能器夹头安装在横臂上，横臂安装在横臂转向器上。本实用新型使熔滴更早克服熔滴表面张力从而脱离电极棒，这就使得熔滴比传统电渣炉电极棒端部的熔滴直径更小，化学反应的效果更好。

Description

一种电渣炉金属熔池超声波导入机构

技术领域

本实用新型属于冶金行业电渣重熔技术领域，尤其涉及一种电渣炉金属熔池超声波导入机构。

背景技术

冶金行业中电渣重熔工艺所使用方法仍然是传统电渣重熔工艺，是以电极棒插入特定的结晶器熔化的渣液中、通过控制电渣炉工作电流、工作电压和冷却水流量的等工艺为重点，力求在此基础上获得优质的电渣钢锭。但是，由于这种工艺限制，较大尺寸的电渣钢锭的中心部位质量很难保证，大型电渣炉在熔炼过程中，电极棒插入渣池的端部熔滴数量少且直径大，这对于熔滴经过渣池的化学反应会产生不利影响，导致电渣炉的去除杂质的净化功能降低；同时，熔池中心由于固液界面液面侧的形核率低，结晶速度缓慢，导致钢锭中心疏松、晶粒粗大、偏析甚至缩孔是常见的现象，对这些质量问题，通常都是通过加大后续锻造和热处理工艺的投入来改善前期所带来的质量问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种电渣炉金属熔池超声波导入机构。

本实用新型采用如下技术方案：

一种电渣炉金属熔池超声波导入机构，包括安装法兰、夹持部件、超声波换能器、次级超声波波导杆、控制电缆、控制器。

超声波换能器安装在夹持部件上，夹持部件由伺服电动机缸、横臂转向器、横臂、超声波换能器夹头、初级超声波波导杆、超声波耦合头构成。超声波换能器安装在超声波换能器夹头上，超声波换能器一端部安装初级超声波波导杆，初级超声波波导杆另一端通过超声波耦合头与次级超声波波导杆一端相连接，超声波换能器夹头安装在横臂上，横臂安装在横臂转向器上，横臂转向器安装在伺服电动机缸上，伺服电动机缸安装在安装法兰上。控制器通过控制电缆与超声波换能器相连接。

进一步的技术方案是，次级超声波波导杆安装在电渣炉横臂上，次级超声波波导杆与电极棒相连接。

进一步的技术方案是，电渣炉横臂安装在电渣炉立柱上，电极棒另一端置入电渣结晶器内，电渣结晶器内下部为熔渣池，熔渣池内具有电极棒熔化冷却后的电渣锭，电渣锭顶部为未冷却的金属熔池，电渣结晶器安装在电渣结晶器底水箱上，电渣结晶器底水箱安装在小车上。

本实用新型的有益效果：

本实用新型是通过操作控制器，使超声波换能器根据工艺需要发出特定频率和波长的超声波，并使发出的超声波通过初级超声波波导杆和超声波耦合头、传导到次级超声波波导杆，再通过次级超声波波导杆传导到与之接触的电极棒上。由于超声波的作用，聚集在熔渣池的电极棒端部的金属液滴除了从高温熔池中不断获得热量，达到克服熔滴的表面张力脱离电极棒端部以外，还能获得足够的超声波能量，使熔滴更早克服熔滴表面张力从而脱离电极棒，这就使得熔滴比传统电渣炉电极棒端部的熔滴直径更小，化学反应的效果更好。

另外，通过电极棒传入熔渣池，再传入金属熔池中的超声波对金属熔池中固液界面液面侧的晶胚会产生重要影响。大型电渣钢锭熔炼过程中，固液界面两侧的温差很小，凝固动力严重不足，晶核产生很慢，晶胚数量不足，使得大量的金属元素围绕这些晶胚生长，使得晶粒粗大，中心疏松，导致电渣钢锭产生大量质量问题。引入超声波后，晶胚在生长过程中获得的振动能量，这些超声波会不断破碎生长过程中不稳定的的晶胚，使得这些晶胚呈几何级数增长。数量巨大的晶胚会同时聚集固液界面附近的金属元素，达到细化晶粒的目的。

附图说明

图1为图2的A部放大结构示意图；

图2为本实用新型的安装位置示意图。

图中：1-安装法兰、2-伺服电动缸、3-横臂转向器、4-横臂、5-超声波换能器夹头、6-超声波换能器、7-初级超声波波导杆、8-超声波耦合头、9-次级超声波波导杆、10-控制电缆、11-控制器、12-电渣炉立柱、13-电渣炉横臂、14-电极棒、15-电渣结晶器、16-电渣锭、17-电渣结晶器底水箱、18-小车、19-金属熔池、20-熔渣池。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

超声波换能器6包括可调频调功率超声波换能器和固定参数超声波换能器两种。

超声波耦合头8为公超声波耦合头或母超声波耦合头。

次级超声波波导杆9为耐高温次级超声波波导杆。

如图1-2所示，本实用新型的一种电渣炉金属熔池超声波导入机构，包括安装法兰1、夹持部件、超声波换能器6、次级超声波波导杆9、控制电缆10、控制器11。

超声波换能器6安装在夹持部件上，夹持部件由伺服电动机缸2、横臂转向器3、横臂4、超声波换能器夹头5、初级超声波波导杆7、超声波耦合头8构成。超声波换能器6安装在超声波换能器夹头5上，超声波换能器6一端部安装初级超声波波导杆7，初级超声波波导杆7另一端通过超声波耦合头8与次级超声波波导杆9一端相连接，超声波换能器夹头5安装在横臂4上，横臂4安装在横臂转向器3上，横臂转向器3安装在伺服电动机缸2上，伺服电动机缸2安装在安装法兰1上。

控制器11通过控制电缆10与超声波换能器6相连接。

进一步的技术方案是，次级超声波波导杆9安装在电渣炉横臂13上，次级超声波波导杆9于电极棒14相连接。

进一步的技术方案是，电渣炉横臂13安装在电渣炉立柱12上，电极棒14另一端置入电渣结晶器15内，电渣结晶器15内下部为熔渣池20，熔渣池20内具有电极棒14熔化冷却后的电渣锭16，电渣锭16顶部为未冷却的金属熔池19，电渣结晶器15安装在电渣结晶器底水箱17上，电渣结晶器底水箱17安装在小车18上。

本实用新型的工作过程：

电渣炉工作前，夹持部件的伺服电动机缸2转动，带动横臂转向器3转动，从而带动的横臂4旋转，从而使超声波换能器6旋转至电极棒14正上方，启动伺服电动机缸2，将超声波耦合头8下压在次级超声波波导杆9上，超声波由超声波换能器6发出并通过初级超声波波导杆7、超声波耦合头8、次级超声波波导杆9传导到电极棒14上；电渣炉需要更换电极棒14时，启动伺服电动机缸2，可以将夹持部件脱离次级超声波波导杆9，旋转至待用位置，电渣炉可以方便地更换电极棒14。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种电渣炉金属熔池超声波导入机构，其特征在于，包括安装法兰、夹持部件、超声波换能器、次级超声波波导杆、控制电缆、控制器；超声波换能器安装在夹持部件上，夹持部件由伺服电动机缸、横臂转向器、横臂、超声波换能器夹头、初级超声波波导杆、超声波耦合头构成，超声波换能器安装在超声波换能器夹头上，超声波换能器一端部安装初级超声波波导杆，初级超声波波导杆另一端通过超声波耦合头与次级超声波波导杆一端相连接，超声波换能器夹头安装在横臂上，横臂安装在横臂转向器上，横臂转向器安装在伺服电动机缸上，伺服电动机缸安装在安装法兰上，控制器通过控制电缆与超声波换能器相连接。

2.根据权利要求1所述的电渣炉金属熔池超声波导入机构，其特征在于，次级超声波波导杆安装在电渣炉横臂上，次级超声波波导杆与电极棒相连接。

3.根据权利要求1所述的电渣炉金属熔池超声波导入机构，其特征在于，电渣炉横臂安装在电渣炉立柱上，电极棒另一端置入电渣结晶器内，电渣结晶器内下部为熔渣池，熔渣池内具有电极棒熔化冷却后的电渣锭，电渣锭顶部为未冷却的金属熔池，电渣结晶器安装在电渣结晶器底水箱上，电渣结晶器底水箱安装在小车上。

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