[發(fā)明專利]組合式電渣爐結(jié)晶器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910015200.3
• 申請日: 2009-05-26
• 公開（公告）號: CN101555553A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張培榮
• 申請（專利權(quán)）人: 濰坊亞東冶金設(shè)備有限公司
• 主分類號: C22B9/193
• 分類號: C22B9/193
• 代理公司: 濰坊正信專利事務(wù)所
• 代理人: 張曰俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電渣爐技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電渣爐生產(chǎn)的結(jié)晶器。

背景技術(shù)

電渣重熔是一種二次精煉技術(shù)，集鋼水二次精煉與定向凝固相結(jié)合的綜合冶金鑄造過程。其原理是電流通過液態(tài)渣池渣阻熱，將金屬電極熔化，熔化的金屬匯集成熔滴，滴落時穿過渣層進入金屬熔池，然后于水冷結(jié)晶器中結(jié)晶凝固成鋼錠。在電極端頭液滴形成階段，以及液滴穿過渣池滴落階段，鋼-渣充分接觸，鋼中非金屬夾雜物為爐渣所吸收。鋼中有害元素(硫、鉛、銻、鉍、錫)通過鋼-渣反應(yīng)和高溫氣化比較有效地去除。液態(tài)金屬在渣池覆蓋下，基本上避免了再氧化。因為是在銅制水冷結(jié)晶器內(nèi)熔化、精煉、凝固的，這就杜絕了耐火材料對鋼的污染。鋼錠凝固前，在它的上端有金屬熔池和渣池，起保溫和補縮作用，保證鋼錠的致密性。上升的渣池在結(jié)晶器內(nèi)壁上形成一層薄渣殼，不僅使鋼錠表面光潔，還起絕緣和隔熱作用，使更多的熱量向下部傳導(dǎo)，有利于鋼錠自下而上的定向結(jié)晶。由于以上原因，電渣重熔生產(chǎn)的鋼錠的質(zhì)量和性能得到改進，合金鋼的低溫、室溫和高溫下的塑性和沖擊韌性增強，鋼材使用壽命延長。

電渣冶金行業(yè)習慣上把40t錠以上的結(jié)晶器稱為大型結(jié)晶器。公知的結(jié)晶器一般為單件式結(jié)構(gòu)，所謂單件式結(jié)構(gòu)的結(jié)晶器是這樣一種結(jié)構(gòu)，它與鋼錠的形狀相適配而且為整體式。這種結(jié)構(gòu)對于小型結(jié)晶器來說，缺點并不突出，但對于大型結(jié)晶器來說，從設(shè)備配套、工藝操作、結(jié)晶器制造等方面存在一系列的問題。

(1)電渣爐配套方面：使用單件式大型結(jié)晶器煉鋼時，要使電渣爐滿足生產(chǎn)，在結(jié)晶器底部初始煉鋼階段，電極和假電極要很長，并且電渣爐橫臂的上下有效行程要很大，爐體立柱很高，立柱橫臂的穩(wěn)定性變差，這樣增加了電渣爐的技術(shù)難度。

(2)鋼錠制造成本方面：假電極長度增加后，電渣爐的輸出電壓和爐口電壓壓降增大，無功損耗加大，從而提高了生產(chǎn)成本。

(3)結(jié)晶器制造方面：受材料規(guī)格限制，以240t錠電渣重熔結(jié)晶器為例，此結(jié)晶器需用銅板規(guī)格為5050×9708mm，單件重量17.62t，而國內(nèi)生產(chǎn)銅板的最大規(guī)格為3000×6000mm，單件重量不得超過6.5t，因此單件式結(jié)構(gòu)難以實現(xiàn)。

作為本申請的發(fā)明人，長期致力于電渣爐結(jié)晶器的設(shè)計和制造，擁有豐富的實踐經(jīng)驗，經(jīng)過發(fā)明人的潛心研究，創(chuàng)造性地克服了大型電渣爐結(jié)晶器所存在的上述技術(shù)缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種組合式電渣爐結(jié)晶器，該結(jié)晶器在利用現(xiàn)有規(guī)格銅板的情況下可以與大型鋼錠相適配，且可以有效縮短電極和假電極的長度，從而減小電渣爐橫臂的上下行程，提高電渣爐橫臂的穩(wěn)定性，減少功率損耗，降低電渣爐的制造和使用成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：組合式電渣爐結(jié)晶器，包括至少兩個單體，所述的單體在使用時自下而上逐個疊放在一起，所述的每一個單體包括一個銅質(zhì)的內(nèi)筒體；一個鋼質(zhì)的外筒體；兩個鋼質(zhì)的法蘭盤，其中，一個法蘭盤分別與所述內(nèi)筒體的一個端部和外筒體的一個端部固定連接，另一個法蘭盤分別與所述內(nèi)筒體的另一個端部和外筒體的另一個端部固定連接；所述的內(nèi)筒體、外筒體和法蘭盤共同圍成了一個密閉的冷卻水腔。

作為一種改進，所述的每一個單體還包括兩個鋼質(zhì)的過渡環(huán)，其中，一個過渡環(huán)焊接于所述內(nèi)筒體的一個端部外周面與法蘭盤的內(nèi)周面之間，另一個過渡環(huán)焊接于所述內(nèi)筒體的另一個端部外周面和另一個法蘭盤的內(nèi)周面之間。

作為一種改進，所述過渡環(huán)的外端面與所述內(nèi)筒體的一個端面平齊；與其它單體鄰接的法蘭盤的外端面與相應(yīng)的過渡環(huán)的外端面有一個高度差。

采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是：由于結(jié)晶器包括至少兩個單體，使用時，先將第一節(jié)單體放置于平臺上，當鋼錠冷凝成型充滿第一節(jié)單體后，再自下而上疊放第二節(jié)單體，以此類推。采用這種結(jié)構(gòu)的結(jié)晶器進行冶煉時，通過結(jié)晶器的“逐步增高”，可以大大縮短電極和假電極的長度，從而減小電渣爐橫臂的上下行程，提高電渣爐橫臂的穩(wěn)定性，減少功率損耗，降低電渣爐的制造和使用成本。組合式結(jié)構(gòu)對電渣爐的配套要求低、冶煉工藝無需變動，并且對其中的單體進行靈活的組合從而進行不同噸位鋼錠的熔煉，做到一機多用，降低了鋼錠的制造成本。