[發明專利]附加自耗攪拌器制備大型均質電渣重熔鋼錠的裝置及方法

無效

• 申請號: 201310379651.1
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103406520A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 李寶寬;劉鵬;王強;劉中秋;王芳;齊鳳升
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B22D23/10
• 分類號: B22D23/10;C22B9/187
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種附加自耗攪拌器制備大型均質電渣重熔鋼錠的裝置，包括結晶器、自耗電極、冷卻水循環系統、升降橫臂和電控裝置和自耗電極控制裝置，底水箱固定于操作平臺上，結晶器放置在冷卻水循環系統的底水箱上，位于操作平臺一側的主立桿上連接升降橫臂，電控裝置固定在升降橫臂上，所述電控裝置包括控制電機和減速機，控制電機固定在升降橫臂上，控制電機的輸出端連接減速機的輸入端，其特征在于：還包括自耗攪拌器；

所述自耗攪拌器包括攪拌軸和攪拌葉片，且攪拌葉片固定連接在攪拌軸上，該攪拌器的材質與最終制備出的大型均質電渣重熔鋼錠成品的材質相同；

所述攪拌軸通過聯軸裝置與減速機輸出軸連接；

所述攪拌葉片為從葉片頂部向葉片根部逐漸加厚的片狀結構，且攪拌葉片采用單層多片方式固定連接在攪拌軸上；

所述升降橫臂與主立桿連接的一端為滑動端，該滑動端內壁有若干滾輪，滾輪帶動滑動端沿主立桿上下移動，控制自耗攪拌器進出結晶器。

2.根據權利要求1所述的附加自耗攪拌器制備大型均質電渣重熔鋼錠的裝置，其特征在于：所述攪拌軸的旋轉直徑小于各自耗電極底面圓心構成的極心圓直徑。

3.根據權利要求1所述的附加自耗攪拌器制備大型均質電渣重熔鋼錠的裝置，其特征在于：所述自耗攪拌器位于結晶器中心，自耗攪拌器在結晶器內攪拌且不斷熔化而消耗。

4.根據權利要求1所述的附加自耗攪拌器制備大型均質電渣重熔鋼錠的裝置，其特征在于：所述攪拌軸自上而下呈錐形。

5.根據權利要求1所述的附加自耗攪拌器制備大型均質電渣重熔鋼錠的裝置，其特征在于：所述攪拌軸的長度超過自耗電極的長度的三分之一，且攪拌軸伸入結晶器的液態金屬熔池底部，攪拌葉片自根部到頂部的高度小于各自耗電極底面圓心構成的極心圓半徑。

6.采用權利要求1所述的附加自耗攪拌器制備大型均質電渣重熔鋼錠的裝置制備大型均質電渣重熔鋼錠的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：將冷卻水從底水箱進水口通入結晶器內，再向結晶器內放入電極渣料或預熔渣料；

步驟2：通過導電橫臂將自耗電極浸入結晶器的渣池中并通入強電流使自耗電極熔化，自耗電極溶化后的鋼液滴通過渣層下落至結晶器底部，在結晶器底部逐漸積累的鋼液形成金屬熔池，而后再被結晶器水冷壁冷卻并逐漸凝固，形成鋼錠；

步驟3：當結晶器內鋼錠高度與結晶器的半徑相當時，控制升降橫臂將自耗式攪拌器從結晶器上部經自耗電極間的空隙穿過渣池放入液態金屬熔池中，并置于結晶器的中心位置；

步驟4：控制自耗攪拌器開始旋轉攪拌，自耗攪拌器葉片旋轉的線速度與液態金屬熔池的金屬液對流速度相當；?

步驟5：自耗攪拌器伴隨液態金屬熔池的上升而上移，控制電機控制自耗攪拌器旋轉并逐漸上移，自耗攪拌器上移的速度與鋼錠由結晶器底部向上凝固的速度同步；

步驟6：渣池上移至結晶器頂部且自耗電極熔化結束時，停止對自耗電極通電，此時將自耗電極和自耗攪拌器剩余部分從結晶器中移出，冷卻水循環系統繼續運行；

步驟7：鋼錠完全冷卻時，關閉冷卻水循環系統，即完成制備大型均質鋼錠。