[發(fā)明專利]一種真空自耗爐冶煉方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510307977.2
• 申請日: 2015-06-08
• 公開（公告）號: CN104846212A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳建軍;董寶渝;秦洪偉
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶鋼鐵（集團）有限責任公司
• 主分類號: C22B9/04
• 分類號: C22B9/04;C22B4/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 伍倫辰

1.一種真空自耗爐冶煉方法，包括將待冶煉金屬制作為自耗電極并同心焊接于過渡電極下方完成電極制備的步驟，包括將電極安裝固定到真空自耗爐的升降主軸下端并送至真空自耗爐坩堝內(nèi)的步驟，以及完成真空自耗爐真空室殼體的對接密封和抽真空的步驟，抽真空后對電極通電使得自耗電極與坩堝底部預設(shè)的起電弧劑之間產(chǎn)生弧光放電進行冶煉；其特征在于，電極安裝時，先靠設(shè)置于電極上端和升降主軸下端的一對能夠形成錐筒形配合的對接結(jié)構(gòu)實現(xiàn)電極的自動對中，然后再靠電極夾持裝置夾緊固定。

2.如權(quán)利要求1所述的真空自耗爐冶煉方法，其特征在于，采用了以下的真空自耗爐實現(xiàn)，所述真空自耗爐包括內(nèi)置坩堝的爐體，爐體內(nèi)坩堝外設(shè)置有夾層式的冷卻水室，爐體上方豎向設(shè)置有真空室殼體，真空室殼體下端和爐體上端可分離地密封對接，真空室殼體外連接有抽真空系統(tǒng)，真空室殼體內(nèi)套設(shè)有豎向正對坩堝設(shè)置的電極，電極包括位于上方的過渡電極和焊接在過渡電極下方的自耗電極，過渡電極上部連接在升降主軸上，升降主軸上部通過滑動密封結(jié)構(gòu)可滑動地穿過真空室殼體，還設(shè)置有用于控制真空室殼體以及升降主軸進行升降的升降控制系統(tǒng)；所述電極上端通過電極夾持裝置固定在升降主軸下端，所述電極上端和升降主軸下端之間還設(shè)置有用于實現(xiàn)電極自動對中的對接結(jié)構(gòu)；所述對接結(jié)構(gòu)包括位于升降主軸下端同軸設(shè)置的安裝孔，安裝孔下部具有一個小直徑端向上的錐筒段，對接結(jié)構(gòu)還包括位于電極上端靠近端部的一個同軸設(shè)置的錐臺段，錐臺段小直徑端向上設(shè)置，所述電極上端插入到升降主軸下端安裝孔后，錐臺段能夠和錐筒段完成貼緊配合。

3.如權(quán)利要求2所述的真空自耗爐冶煉方法，其特征在于，所述安裝孔下部過盈配合套設(shè)有一個銅套形成所述錐筒段，銅套內(nèi)表面為錐筒形外表面為圓柱形。

4.如權(quán)利要求2所述的真空自耗爐冶煉方法，其特征在于，所述電極上部錐臺段下方位置還沿周向向外設(shè)置有兩圈夾持用的凸臺。

5.如權(quán)利要求2所述的真空自耗爐冶煉方法，其特征在于，所述電極夾持裝置，包括位于升降主軸下端安裝孔內(nèi)且固定于電極上端端部的一個和電極同軸設(shè)置的夾持頭，夾持頭下部為向內(nèi)收縮的弧形面且在下端通過同軸豎向設(shè)置的連接柱固定連接在電極的錐臺段上端軸心位置，電極夾持裝置還包括一根芯軸，芯軸豎向同軸設(shè)置在升降主軸軸心處的軸心孔中，芯軸上端通過芯軸升降機構(gòu)安裝在升降主軸上端且能夠靠其控制升降，芯軸下端固定連接有一個水平設(shè)置的夾爪安裝盤，夾爪安裝盤周邊均勻開設(shè)有多個安裝槽且在各安裝槽內(nèi)可豎向轉(zhuǎn)動地鉸接安裝有活動夾爪，活動夾爪整體圍成小直徑端向下的錐套形狀，且圍成的錐套下部內(nèi)腔和夾持頭外形匹配，活動夾爪圍成的錐套外表面和周向設(shè)置在升降主軸下端安裝孔內(nèi)壁上的一圈限位凸臺配合，使得芯軸向下運動時能夠靠限位凸臺迫使活動夾爪下端向內(nèi)轉(zhuǎn)動并將夾持頭夾緊固定。

6.如權(quán)利要求5所述的真空自耗爐冶煉方法，其特征在于，所述升降主軸下端安裝孔內(nèi)位于限位凸臺上方還設(shè)置有滑槽，所述活動夾爪外表面上部具有外凸配合在滑槽內(nèi)的滑臺。

7.如權(quán)利要求6所述的真空自耗爐冶煉方法，其特征在于，所述活動夾爪外方的升降主軸下端安裝孔內(nèi)套接嵌設(shè)有絕緣套，所述限位凸臺和滑槽均形成于所述絕緣套內(nèi)表面。

8.如權(quán)利要求5所述的真空自耗爐冶煉方法，其特征在于，所述芯軸升降機構(gòu)包括固定安裝在升降主軸上端端部的缸體，缸體高度方向的內(nèi)腔中部具有隔板將缸體內(nèi)腔分隔為上下兩個腔室，所述芯軸上端可滑動地向上穿過缸體，且芯軸和缸體上下兩端以及中部的隔板之間均分別設(shè)置有密封圈實現(xiàn)動密封，芯軸位于缸體內(nèi)腔上下兩個腔室內(nèi)的部分各自水平固定設(shè)置有一個活塞將缸體內(nèi)腔分隔為高度方向依次排布的四個氣壓室，缸體上還設(shè)置有四個分別和四個氣壓室連通的氣孔接口。

9.如權(quán)利要求2所述的真空自耗爐冶煉方法，其特征在于，所述升降控制系統(tǒng)，包括一個位于爐體一側(cè)且底部固定于地面的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上方設(shè)置有液壓升降裝置，液壓升降裝置的升降端和真空室殼體固定連接并用于帶動其升降，液壓升降裝置的升降端上端還固定設(shè)置有主軸升降裝置和升降主軸固定連接并用于帶動升降主軸升降；

所述主軸升降裝置包括一根豎向設(shè)置于液壓升降裝置的升降端上端的絲杠，絲杠和絲杠控制電機連接并能夠靠其控制旋轉(zhuǎn)，絲杠上配合設(shè)置有一個螺母構(gòu)成絲杠螺母傳動副，螺母通過連接臂和升降主軸固定連接。

10.如權(quán)利要求2所述的真空自耗爐冶煉方法，其特征在于，所述抽真空系統(tǒng)包括和真空室殼體連接的抽氣管道，抽氣管道上遠離真空室殼體一端串聯(lián)設(shè)置有兩個羅茨真空泵和一個滑閥真空泵，兩個羅茨真空泵后端以及前端和滑閥真空泵之間的抽氣管道上還分別設(shè)置有一個前級控制閥，抽氣管道上還設(shè)置有和兩個羅茨真空泵及其后端的前級控制閥并聯(lián)的旁路管道，旁路管道上設(shè)置有旁路控制閥，旁路管道后方的抽氣管道上還連接有帶開關(guān)閥的第一旁通管，兩個羅茨真空泵前端的前級控制閥和滑閥真空泵之間的抽氣管道上還連接有帶開關(guān)閥的第二旁通管。