[發(fā)明專利]一種在線動態(tài)監(jiān)測防止抽錠式空心電渣重熔內(nèi)結(jié)晶器抱死裝置及其調(diào)整方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810076921.4
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108284213A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設計）人: 姜周華;翟世先;翟海平;劉福斌;李花兵;耿鑫;翟素萍;翟華平;王慶;張新宇
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇星火特鋼有限公司
• 主分類號: B22D23/10
• 分類號: B22D23/10
• 代理公司: 南京科知維創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 32270
• 代理人: 許益民

本發(fā)明公開了一種在線動態(tài)監(jiān)測防止抽錠式空心電渣重熔內(nèi)結(jié)晶器抱死裝置，包括假電極、自耗電極組、水冷外結(jié)晶器、水冷內(nèi)結(jié)晶器、水冷引錠導電底水箱、渣池、抽錠裝置、電極升降驅(qū)動電機和抽錠電機，它還包括橫梁、壓力傳感器、交流供電電源、控制系統(tǒng)，橫梁設置在水冷外結(jié)晶器上方，水冷外結(jié)晶器與橫梁之間安裝壓力傳感器，水冷內(nèi)結(jié)晶器固定在橫梁的下方；交流供電電源通過電纜一端連接到假電極上，另一端連接到水冷引錠導電底水箱上；控制系統(tǒng)與壓力傳感器、電極升降驅(qū)動電機和抽錠電機連接。該裝置可以及時準確地在線動態(tài)監(jiān)測和調(diào)整抽錠式空心電渣重熔過程中內(nèi)結(jié)晶器受力狀態(tài)，避免抱死現(xiàn)象，確保冶煉過程順利進行。

技術領域

本發(fā)明屬于金屬電渣重熔技術領域領域，尤其涉及一種動態(tài)防止抽錠式空心電渣重熔內(nèi)結(jié)晶器抱死的裝置及其調(diào)整方法。

背景技術

電渣重熔空心鋼錠技術是制備高品質(zhì)無縫特殊鋼和特種合金的重要方法之一。電渣重熔空心鋼錠過程中，在水冷內(nèi)結(jié)晶器、水冷外結(jié)晶器和水冷引錠裝置構(gòu)成的環(huán)形空間中加入液態(tài)爐渣，將自耗電極的端部插入其中。當多支并聯(lián)的自耗電極、爐渣、底水箱通過短網(wǎng)與變壓器形成供電回路時，便有電流從變壓器輸出通過液態(tài)熔渣，使自耗電極的端部被逐漸加熱熔化，熔化的金屬穿過渣池進入金屬熔池，因外結(jié)晶器中心裝有水冷內(nèi)結(jié)晶器，液態(tài)金屬逐漸凝固，形成空心鋼錠。當空心鋼錠達到一定高度后，開始抽錠。

由于水冷內(nèi)結(jié)晶器的存在，使空心鋼錠與實心鋼錠在凝固特征產(chǎn)生較大的區(qū)別。空心鋼錠的凝固收縮使鑄錠遠離水冷外結(jié)晶器的同時靠近水冷內(nèi)結(jié)晶器，在內(nèi)外結(jié)晶器錐度、冷卻系統(tǒng)設計及幾個工藝參數(shù)(重熔功率、熔化速度和抽錠速度等)不匹配時，將產(chǎn)生漏渣、漏鋼，甚至水冷內(nèi)結(jié)晶器被空心鋼錠“抱死”，嚴重時導致內(nèi)結(jié)晶器拉斷的情況。

現(xiàn)有技術中通過設計合理的內(nèi)結(jié)晶器錐度；同時通過工藝參數(shù)的匹配避免抽錠過程中內(nèi)結(jié)晶器“抱死”。申請?zhí)朇N200920185822.6的專利“一種用于電渣連續(xù)抽錠空心鋼錠的結(jié)晶器”，作者饒云福根據(jù)鋼水凝固收縮的特點，設計出一套合理的脫錠錐度，提出了芯部結(jié)晶器的截面呈現(xiàn)上邊寬、下邊窄的倒梯形狀，芯部結(jié)晶器的錐度(φ1-φ2)/h范圍在3/100～3.5/100之間。該方法的不足之處在于：無法在線動態(tài)進行監(jiān)測和準確調(diào)整工藝參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要針對的不足，提供一種在線動態(tài)監(jiān)測防止抽錠式空心電渣重熔內(nèi)結(jié)晶器抱死裝置及其調(diào)整方法，可以及時準確地在線動態(tài)監(jiān)測和調(diào)整抽錠式空心電渣重熔過程中內(nèi)結(jié)晶器受力狀態(tài)，避免抱死現(xiàn)象，確保冶煉過程順利進行。

本發(fā)明是通過如下技術方案來實現(xiàn)的：

一種在線動態(tài)監(jiān)測防止抽錠式空心電渣重熔內(nèi)結(jié)晶器抱死裝置，包括假電極、自耗電極組、水冷外結(jié)晶器、水冷內(nèi)結(jié)晶器、水冷引錠導電底水箱、渣池、抽錠裝置、電極升降驅(qū)動電機和抽錠電機，它還包括橫梁、壓力傳感器、交流供電電源、控制系統(tǒng)，橫梁設置在水冷外結(jié)晶器上方，水冷外結(jié)晶器與橫梁之間安裝壓力傳感器，水冷內(nèi)結(jié)晶器固定在橫梁的下方；交流供電電源通過電纜一端連接到假電極上，另一端連接到水冷引錠導電底水箱上；控制系統(tǒng)與壓力傳感器、電極升降驅(qū)動電機和抽錠電機連接。

抽錠裝置包括抽錠立柱和抽錠平臺，抽錠平臺設置在水冷外結(jié)晶器的下方，抽錠平臺上安裝水冷引錠導電底水箱，抽錠立柱上安裝有結(jié)晶器平臺。

水冷外結(jié)晶器由水冷上層外結(jié)晶器、水冷中層外結(jié)晶器和水冷下層外結(jié)晶器構(gòu)成，結(jié)晶器平臺內(nèi)側(cè)安裝圓筒形的水冷下層外結(jié)晶器，水冷下層外結(jié)晶器上方安裝內(nèi)腔截面為T型結(jié)構(gòu)的圓筒形水冷中層外結(jié)晶器，水冷中層外結(jié)晶器和上方的水冷上層外結(jié)晶器之間設有絕緣層。

其調(diào)整方法包括如下步驟：

步驟一當抽錠時，水冷內(nèi)結(jié)晶器由橫梁固定，空心鋼錠向下移動，由于摩擦力，通過檢測元件-壓力傳感器將采集到壓力的時變值；

步驟二將壓力傳感器采集到的壓力時變值送入控制系統(tǒng)作為負反饋信號；