一种大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置及方法与流程

本发明涉及电渣重熔，具体而言，涉及一种大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置及方法。

背景技术：

1、电渣重熔是指在结晶器中利用电流通过熔渣时产生的电阻热将金属重新精炼，再凝固成钢锭的一种特种冶金方法，其常用于空心钢锭的制备。

2、目前的电渣精炼制坯装置通常需要使用自耗电极来进行加热，但在生产大壁厚空心钢锭的过程中，不可避免地需要停电来更换自耗电极，这会导致钢锭内壁附近快速凝固而抱死在装置内模上，使得生产无法继续，从而造成现有电渣精炼制坯装置难以满足大壁厚空心钢锭的生产需求。

技术实现思路

1、本发明解决的问题是：如何使电渣精炼制坯装置兼容生产大壁厚空心钢锭。

2、为解决上述问题，本发明提供一种大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置，包括筒状的外结晶器、筒状的内结晶器、主供电系统和浇注车；所述外结晶器包括自上而下分布的第一导电段和第一冷却段；所述内结晶器包括自上而下分布的第二导电段和第二冷却段，所述内结晶器插设于所述外结晶器内，且所述第二导电段与所述第一导电段间隔形成熔渣区，所述第二冷却段与所述第一冷却段间隔形成冷却区；所述主供电系统分别电连接所述第一导电段和所述第二导电段；所述浇注车用于向所述熔渣区浇注待精炼熔液。

3、与现有技术相比，本发明提供的一种大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置，具有但不局限于以下技术效果：

4、本发明提供的大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置中，外结晶器的第一导电段和内结晶器的第二导电段间隔形成熔渣区，且第一导电段和第二导电段分别电连接于主供电系统，使得主供电系统可以分别经由第一导电段和第二导电段向熔渣区内的熔渣传导电流，实现加热熔渣的作用；同时，外结晶器的第一冷却段和内结晶器的第二冷却段间隔形成冷却区，待精炼熔液经熔渣区落入冷却区后会发生冷却，实现冷却待精炼熔液的作用；此外，浇注车可向熔渣区浇注待精炼熔液，以在钢锭生产过程中不断地浇注待精炼熔液，从而为生产持续提供材料。这样一来，不仅可以实现对熔渣的加热，又能实现对钢锭的冷却，也能持续提供钢锭所需材料，取消了自耗电极的使用，可以避免生产大壁厚空心钢锭过程中停电更换电极，导致钢锭在内模抱死，从而保证生产作业的顺利进行，满足大壁厚空心钢锭的生产需求。

5、可选地，还包括馈电装置和引锭装置，所述馈电装置的材质和所述引锭装置的材质为导电材质，所述引锭装置用于夹持在所述馈电装置上并用于在所述馈电装置的驱使下从所述冷却区内抽出铸坯；所述主供电系统的正极分别电连接所述第一导电段和所述第二导电段，所述主供电系统的负极与所述馈电装置电连接。

6、可选地，所述馈电装置包括滑动杆、滑套、连接杆和夹持结构；所述滑动杆上下延伸并与所述主供电系统的负极电连接；所述滑套滑动配合于所述滑动杆；所述连接杆的一端连接所述滑套；所述夹持结构连接所述连接杆的另一端，所述夹持结构用于夹持所述引锭装置。

7、可选地，还包括内结晶器安装机构，所述内结晶器安装机构包括升降立柱、横臂和连接结构；所述横臂绕所述升降立柱的轴线可转动地设于所述升降立柱的上端；所述连接结构设于所述横臂背离所述升降立柱的一端，所述连接结构的下端插入所述内结晶器内并通过连接板与所述内结晶器固连。

8、可选地，所述连接结构包括上连接管和下连接管，所述上连接管固连在所述横臂上，所述上连接管上设有第一导电端子，所述下连接管可拆卸地连接在所述上连接管的下端，所述下连接管上设有第二导电端子，所述第二导电端子用于在所述下连接管和所述上连接管连接时与所述第一导电端子相接触；所述主供电系统的正极与所述第一导电端子电连接，所述第二导电段与所述第二导电端子电连接，所述主供电系统的正极通过所述第一导电端子和所述第二导电端子电连接于所述第二导电段。

9、可选地，所述第二导电段内和所述第二导电段和所述第二冷却段内均设有冷却水通道；所述上连接管与冷却水提供装置连通，所述下连接管与所述冷却水通道连通。

10、可选地，所述内结晶器安装机构还包括气氛保护罩，所述气氛保护罩通过升降液压缸安装于所述横臂背离所述升降立柱的一端，所述气氛保护罩用于在所述升降液压缸的驱使下向下活动以封盖所述外结晶器，所述气氛保护罩上设有浇注口。

11、可选地，所述外结晶器还包括第一绝缘段，所述第一绝缘段位于所述第一导电段和所述第一冷却段之间；所述内结晶器还包括第二绝缘段，所述第二绝缘段位于所述第二导电段和所述第二冷却段之间。

12、可选地，还包括搅拌供电系统，所述搅拌供电系统的正极和负极均与所述第一导电段电连接。

13、本发明还提供一种大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯方法，基于如上所述的大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置，所述大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯方法包括：

14、将引锭装置夹持在馈电装置上，之后通过所述馈电装置驱使所述引锭装置插入冷却区；

15、通过升降液压缸驱使气氛保护罩向下活动以封盖外结晶器；

16、通过化渣车将熔渣由浇注口倒入熔渣区；

17、接通主供电系统对所述熔渣区的所述熔渣进行加热，接通搅拌供电系统对所述熔渣区的所述熔渣进行搅拌；

18、通过浇注车将待精炼熔液由浇注口浇注到所述熔渣区中，以使得所述待精炼熔液经过所述熔渣区并进入所述冷却区；

19、通过所述馈电装置驱使所述引锭装置抽出所述冷却区，以带动所述待精炼熔液在所述冷却区内冷却形成的铸坯自所述冷却区抽出。

20、与现有技术相比，本发明提供的一种大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯方法，具有但不局限于以下技术效果：

21、本发明提供的大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯方法中，该电渣精炼制坯方法首先浇注熔渣，再开启主供电系统和搅拌供电系统分别对熔渣进行加热和搅拌，之后通过浇注车向熔渣区持续不断地浇注待精炼熔液，即可完成空心钢锭的浇注，上述步骤中，无需使用自耗电极为制备过程提供材料，同时也无需通过自耗电极对熔渣加热，可有效避免铸坯内模抱死问题，利于制备大壁厚空心钢锭；同时，搅拌供电系统对熔渣的搅拌作用，也能实现熔渣的均温以及待精炼熔液与熔渣充分的二次精炼反应，提高精炼质量。

技术特征：

1.一种大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置，其特征在于，包括筒状的外结晶器(1)、筒状的内结晶器(2)、主供电系统(3)和浇注车(4)；所述外结晶器(1)包括自上而下分布的第一导电段(11)和第一冷却段(12)；所述内结晶器(2)包括自上而下分布的第二导电段(21)和第二冷却段(22)，所述内结晶器(2)插设于所述外结晶器(1)内，且所述第二导电段(21)与所述第一导电段(11)间隔形成熔渣区(51)，所述第二冷却段(22)与所述第一冷却段(12)间隔形成冷却区(52)；所述主供电系统(3)分别电连接所述第一导电段(11)和所述第二导电段(21)；所述浇注车(4)用于向所述熔渣区(51)浇注待精炼熔液。

2.根据权利要求1所述的大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置，其特征在于，还包括馈电装置(6)和引锭装置(7)，所述馈电装置(6)的材质和所述引锭装置(7)的材质为导电材质，所述引锭装置(7)用于夹持在所述馈电装置(6)上并用于在所述馈电装置(6)的驱使下从所述冷却区(52)内抽出铸坯(521)；所述主供电系统(3)的正极分别电连接所述第一导电段(11)和所述第二导电段(21)，所述主供电系统(3)的负极与所述馈电装置(6)电连接。

3.根据权利要求2所述的大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置，其特征在于，所述馈电装置(6)包括滑动杆(61)、滑套(62)、连接杆(63)和夹持结构(64)；所述滑动杆(61)上下延伸并与所述主供电系统(3)的负极电连接；所述滑套(62)滑动配合于所述滑动杆(61)；所述连接杆(63)的一端连接所述滑套(62)；所述夹持结构(64)连接所述连接杆(63)的另一端，所述夹持结构(64)用于夹持所述引锭装置(7)。

4.根据权利要求2所述的大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置，其特征在于，还包括内结晶器安装机构(9)，所述内结晶器安装机构(9)包括升降立柱(91)、横臂(92)和连接结构(93)；所述横臂(92)绕所述升降立柱(91)的轴线可转动地设于所述升降立柱(91)的上端；所述连接结构(93)设于所述横臂(92)背离所述升降立柱(91)的一端，所述连接结构(93)的下端插入所述内结晶器(2)内并通过连接板(94)与所述内结晶器(2)固连。

5.根据权利要求4所述的大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置，其特征在于，所述连接结构(93)包括上连接管(931)和下连接管(932)，所述上连接管(931)固连在所述横臂(92)上，所述上连接管(931)上设有第一导电端子(9311)，所述下连接管(932)可拆卸地连接在所述上连接管(931)的下端，所述下连接管(932)上设有第二导电端子(9321)，所述第二导电端子(9321)用于在所述下连接管(932)和所述上连接管(931)连接时与所述第一导电端子(9311)相接触；所述主供电系统(3)的正极与所述第一导电端子(9311)电连接，所述第二导电段(21)与所述第二导电端子(9321)电连接，所述主供电系统(3)的正极通过所述第一导电端子(9311)和所述第二导电端子(9321)电连接于所述第二导电段(21)。

6.根据权利要求5所述的大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置，其特征在于，所述第二导电段(21)内和所述第二导电段(21)和所述第二冷却段(22)内均设有冷却水通道；所述上连接管(931)与冷却水提供装置连通，所述下连接管(932)与所述冷却水通道连通。

7.根据权利要求4所述的大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置，其特征在于，所述内结晶器安装机构(9)还包括气氛保护罩(95)，所述气氛保护罩(95)通过升降液压缸(96)安装于所述横臂(92)背离所述升降立柱(91)的一端，所述气氛保护罩(95)用于在所述升降液压缸(96)的驱使下向下活动以封盖所述外结晶器(1)，所述气氛保护罩(95)上设有浇注口。

8.根据权利要求1所述的大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置，其特征在于，所述外结晶器(1)还包括第一绝缘段(13)，所述第一绝缘段(13)位于所述第一导电段(11)和所述第一冷却段(12)之间；所述内结晶器(2)还包括第二绝缘段(23)，所述第二绝缘段(23)位于所述第二导电段(21)和所述第二冷却段(22)之间。

9.根据权利要求1所述的大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置，其特征在于，还包括搅拌供电系统(10)，所述搅拌供电系统(10)的正极和负极均与所述第一导电段(11)电连接。

10.一种大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯方法，基于如权利要求1至9任一项所述的大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置，其特征在于，所述大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯方法包括：

技术总结本发明提供了一种大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置及方法，涉及电渣重熔技术领域，所述大壁厚空心钢锭的电渣精炼制坯装置包括筒状的外结晶器、筒状的内结晶器、主供电系统和浇注车；所述外结晶器包括自上而下分布的第一导电段和第一冷却段；所述内结晶器包括自上而下分布的第二导电段和第二冷却段，所述内结晶器插设于所述外结晶器内，且所述第二导电段与所述第一导电段间隔形成熔渣区，所述第二冷却段与所述第一冷却段间隔形成冷却区；所述主供电系统分别电连接所述第一导电段和所述第二导电段；所述浇注车用于向所述熔渣区浇注待精炼熔液。本电渣精炼制坯装置能满足大壁厚空心钢锭的生产需求。技术研发人员：屈磊,姚久军,邓春栋,邢思深受保护的技术使用者：一重集团大连工程技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27