一种钒铁冶炼炉的制作方法

本发明属于钒铁冶炼技术领域，具体的说是一种钒铁冶炼炉。

背景技术：

钒铁是钒和铁组成的铁合金，主要在炼钢中用作合金添加剂，高钒钒铁还用作有色合金的添加剂。常用的钒铁有含钒40％、60％和80％三种。中国钒铁生产的主要原料是钒钛磁铁矿，经选矿富集后，通过高炉炼出含钒生铁，在雾化炉或转炉吹炼过程中提取钒渣。

而现有的钒铁在冶炼时，大多采用两步法进行冶炼，采用两步铝热冶炼钒铁，使得炉料中的氧化钒能在过量铝的条件下得以充分还原，理论上99.9％的氧化钒均可在冶炼过程中被铝还原同时,在精炼冶炼过程中杂质al.s.p可以得到脱除控制，冶炼过程质量控制能力大大增强，故两步铝热冶炼钒铁可得到较高的冶炼回收率和较好的产品质量。

而现有的冶炼炉在难以通过两步法的方式对钒铁进行冶炼作业，进而导致现有的冶炼炉最对钒铁进行冶炼时，钒铁原料中含有的贫渣难以与还原剂进行充分接触混合，进而导致还原剂或混合物的实际添加量大于理论的计算量，同时影响冶炼炉对钒铁的高效冶炼效果。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种钒铁冶炼炉，本发明主要用于解决而现有的冶炼炉在难以通过两步法的方式对钒铁进行冶炼作业，进而导致现有的冶炼炉最对钒铁进行冶炼时，钒铁原料中含有的贫渣难以与还原剂进行充分接触混合，进而导致还原剂或混合物的实际添加量大于理论的计算量，同时影响冶炼炉对钒铁的高效冶炼效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种钒铁冶炼炉，包括炉体；所述炉体通过安装架进行安装作业；所述安装架上设置有驱动装置；所述驱动装置包括驱动电机、主动齿轮、从动齿轮、传动带、转动盘、弧形卡合块、转动套和转动杆；所述驱动电机安装在安装架的底端，且驱动电机的输出端通过转动柱连接有主动齿轮；所述从动齿轮通过电动伸缩杆转动安装在安装架上，且从动齿轮通过传动带与主动齿轮连接；所述从动齿轮的上方设置有光滑圆盘，且光滑圆盘的厚度大于传送带的宽度；所述转动柱的顶端安装有转动盘，且转动盘上开设有弧形卡合槽；所述炉体的底端安装有弧形卡合块，且弧形卡合块与弧形卡合槽滑动卡合连接；所述炉体的外壁上开设有环形槽，且环形槽内转动连接有转动套；所述转动套的外壁通过转动杆与安装架的侧壁转动连接；所述转动杆上设置有转动蜗轮；所述主动齿轮的顶端通过连接柱连接有电动伸缩杆，且电动伸缩杆的端设置有橡胶转动蜗杆；所述橡胶转动蜗杆与转动蜗轮滑动啮合；所述炉体内壁上设置开设有喷料腔，且喷料腔的底端开设有喷料孔；所述炉体的上端设置有储料箱，且储料箱通过导料管与喷料腔连通；

工作时，原料通过炉体上方的进料口投放到炉体内，通过炉体内设置的电加热元件对炉体内的原料进行加热熔化，随着原料在炉体内不断的熔化，操作人员通过储料箱向喷料腔内添加原料的还原剂对原料中的钒氧化物进行还原，当还原剂不断的喷入到原料溶液中时，控制单元将控制驱动电机转动，驱动电机会通过主动齿轮带动和传动带带动从动齿轮转动，从动齿轮的转动会通过转动盘和弧形卡合块带动炉体转动，炉体的转动会时内部的原料溶液与还原剂进行充分接触，当炉体转动一段时间后，控制单元控制驱动电机停止转动，控制单元先控制橡胶转动蜗杆上的电动伸缩杆伸出，电动伸缩杆的伸出会带动橡胶转动蜗杆与转动蜗轮啮合，然后空腔单元控制从动齿轮上设置的电动伸缩杆收缩，带动从动齿轮与传送带脱离啮合，传动带与光滑圆盘的外壁转动接触，同时弧形卡合块与弧形卡合槽部分脱离卡合接触，然后驱动电机正反缓慢转动，驱动电机的转动会通过橡胶转动蜗杆带动转动蜗轮转动，通过转动杆会带动炉体在安装架上进行缓慢摆动，炉体的缓慢摆动会使内部的原料溶液产生翻转的现象，进而将炉体底端沉降的原料翻转到上方与还原剂进行充分接触，使得过量的还原剂贫化炉渣，进而最大幅度的降低炉渣中钒的含量，当还原剂添加完成后，驱动电机停止转动，炉体静置一段时间，使得炉体内产生的贫渣悬浮在溶液的上表面，驱动电机继续转动，使得炉体产生倾斜，产生的贫渣通过炉体侧壁的排料口排出收集；然后重复上述步骤，通过储料箱向炉体内添加氧化钒和石灰混合物，用以脱除合金液中过量的铝和超标的s、p等，超标s、p等,同时调整合金v品位,得到杂质含量，极低的优质钒铁合金液和含钒较高的富渣，精炼合格后,钒铁合金液和富渣放出电炉，浇铸成钒铁锭，排出的富渣返回炉内冶炼进行回收。

优选的，所述弧形卡合槽的内壁上开设有导向滑槽，且导向滑槽内设置有插接柱；所述弧形卡合块上开设有插接槽，且插接槽与插接柱对齐；所述安装架的上端侧壁上设置有限位板，且限位板与橡胶转动蜗杆之间转动设置有弹性限位囊；所述弹性限位囊通过导气槽与导向滑槽连通；所述插接柱上通过密封环套接有限位弹簧，且限位弹簧的端部与导向滑槽的内部连接；工作时，当需要炉体进行摆动时，电动伸缩杆的伸出会带动橡胶转动蜗杆与转动蜗轮啮合时，橡胶转动蜗杆上端设置的弹性限位囊会受到向上的挤压力，弹性限位囊内气体会通过导气槽进入到导向滑槽内，随着导向滑槽内气体不断的进入，气体的推动力会通过密封环套带动插接柱与插接槽脱离插接，同时使得限位弹簧拉伸，进而使得插接柱与插接槽脱离插接，便于炉体底端的弧形卡合块与转动盘快速脱离摆动；同时当需要炉体进行转动时，空腔单元控制从动齿轮上设置的电动伸缩杆伸出，带动从动齿轮与传送带啮合，同时转动盘上的弧形卡合槽与弧形卡合块进行卡合接触，同时，电动伸缩杆的收缩会带动橡胶转动蜗杆与转动蜗轮脱离啮合，弹性限位囊将导向滑槽内的气体抽出，插接柱在限位弹簧的恢复力下会插入到插接槽内，使得转动盘能够与弧形卡合块进行紧密卡合连接，防止炉体在转动时，由于炉体的重力或转动速度过大，导致炉体与转动盘脱离转动接触的现象，进而影响炉体的安全冶炼。

优选的，所述喷料孔内插接有空腔导流块，且空腔导流块的底端开设有多个导流孔；多个所述导流孔沿着炉体的摆动方向设置；工作时，当还原剂或混合物进入喷料腔时，喷料腔内的物料会进入到空腔导流块内，通过空腔导流块上开设的多个导流孔喷出，同时随着炉体的摆动角度越大，空腔导流块内的物料因摆动的撞击力会在快速通过导流孔进入到炉体内，进而增大喷料腔对物料的喷洒效果。

优选的，所述空腔导流块内通过摆动柱摆动设置有方形摆动块，且方形摆动块的上端面水平方向均匀开设有三个弧形槽；所述方形摆动块的底端设置有密封柱，且密封柱与导流孔相互滑动插接设置；所述弧形槽内设置有重力柱，且重力柱在三个弧形槽内相互滑动；工作时，当炉体进行摆动时，空腔导流块上内设置的重力柱会跟随炉体的摆动方向进行反向移动，炉体在向前摆动时，同时使得空腔导流块产生同步摆动，位于方形摆动块中心位置的重力柱会向低侧面的弧形槽的位置进行滑动，使得方形摆动柱的另一端产生翘起的现象，进而使得还原剂或混合物通过翘起的方形摆动块的一端的导流孔内喷出，进而当炉体向一个方向摆动时，喷料腔内的物料会通过翘起一侧的导流孔内喷出，进而使得摆动翻滚的原料合金液能够与还原剂或混合物进行充分接触，防止炉体底端沉降的炉料未与混合物料进行充分混合均匀的现象，进而影响钒铁的冶炼效果。

优选的，所述方形摆动块的两侧端部设置有弹性橡胶层，且弹性橡胶层上设置有弹性挤压凸起；工作时，当方形摆动块在重力柱的压力下向一侧倾斜时，弹性橡胶层可以降低方形摆动块与空腔导流块内壁的挤压摩擦，同时弹性挤压凸起可以将混合物中混合的石灰石或氧化钒进行挤压粉碎，同时方形摆动块的摆动可以将氧化钒和石灰进行充分混合作业，进而提高混合物的对钒铁合金液的提炼效果。

优选的，所述炉体内上涂抹有远红外陶瓷粉层；所述空腔导流块是由远红外陶瓷粉材料制成；炉体内部涂抹的远红外陶瓷粉层可以对钒铁原料进行红外辐射，可以使钒铁原料的的粘度和表面张力降低，利于钒铁的充分熔化，同时可以提高炉体钒铁混合原料的快速加热效果。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过炉体的缓慢摆动会使内部的原料溶液产生翻转的现象，进而将炉体底端沉降的原料翻转到上方与还原剂进行充分接触，使得过量的还原剂贫化炉渣，进而最大幅度的降低炉渣中钒的含量，当还原剂添加完成后，驱动电机停止转动，炉体静置一段时间，使得炉体内产生的贫渣悬浮在溶液的上表面，驱动电机继续转动，使得炉体产生倾斜，产生的贫渣通过炉体侧壁的排料口排出收集；。

2.本发明通过方形摆动块和重力柱的配合，位于方形摆动块中心位置的重力柱会向低侧面的弧形槽的位置进行滑动，使得方形摆动柱的另一端产生翘起的现象，进而使得还原剂或混合物通过翘起的方形摆动块的一端的导流孔内喷出，进而当炉体向一个方向摆动时，喷料腔内的物料会通过翘起一侧的导流孔内喷出，进而使得摆动翻滚的原料合金液能够与还原剂或混合物进行充分接触，防止炉体底端沉降的炉料未与混合物料进行充分混合均匀的现象，进而影响钒铁的冶炼效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的剖视图；

图3是本发明图2中a处局部放大图；

图4是本发明图2中b处局部放大图；

图中：安装架1、炉体2、环形槽21、喷料腔22、喷料孔23、驱动装置3、驱动电机31、主动齿轮32、从动齿轮33、光滑圆盘331、传动带34、转动盘35、弧形卡合槽351、导向滑槽352、弧形卡合块36、插接槽361、转动套37、转动杆38、电动伸缩杆39、橡胶转动蜗杆4、转动蜗轮5、储料箱6、插接柱7、限位板8、弹性限位囊9、密封环套10、限位弹簧11、空腔导流块12、导流孔121、方形摆动块13、弧形槽131、弹性橡胶层132、弹性挤压凸起133、密封柱14、重力柱15。

具体实施方式

使用图1-图4对本发明一实施方式的一种钒铁冶炼炉进行如下说明。

如图1-图4所示，本发明所述的一种钒铁冶炼炉，包括炉体2；所述炉体2通过安装架1进行安装作业；所述安装架1上设置有驱动装置3；所述驱动装置3包括驱动电机31、主动齿轮32、从动齿轮33、传动带34、转动盘35、弧形卡合块36、转动套37和转动杆38；所述驱动电机31安装在安装架1的底端，且驱动电机31的输出端通过转动柱连接有主动齿轮32；所述从动齿轮33通过电动伸缩杆39转动安装在安装架1上，且从动齿轮33通过传动带34与主动齿轮32连接；所述从动齿轮33的上方设置有光滑圆盘331，且光滑圆盘331的厚度大于传送带的宽度；所述转动柱的顶端安装有转动盘35，且转动盘35上开设有弧形卡合槽351；所述炉体2的底端安装有弧形卡合块36，且弧形卡合块36与弧形卡合槽351滑动卡合连接；所述炉体2的外壁上开设有环形槽21，且环形槽21内转动连接有转动套37；所述转动套37的外壁通过转动杆38与安装架1的侧壁转动连接；所述转动杆38上设置有转动蜗轮5；所述主动齿轮32的顶端通过连接柱连接有电动伸缩杆39，且电动伸缩杆39的端设置有橡胶转动蜗杆4；所述橡胶转动蜗杆4与转动蜗轮5滑动啮合；所述炉体2内壁上设置开设有喷料腔22，且喷料腔22的底端开设有喷料孔23；所述炉体2的上端设置有储料箱6，且储料箱6通过导料管与喷料腔22连通；

工作时，原料通过炉体2上方的进料口投放到炉体2内，通过炉体2内设置的电加热元件对炉体2内的原料进行加热熔化，随着原料在炉体2内不断的熔化，操作人员通过储料箱6向喷料腔22内添加原料的还原剂对原料中的钒氧化物进行还原，当还原剂不断的喷入到原料溶液中时，控制单元将控制驱动电机31转动，驱动电机31会通过主动齿轮32带动和传动带34带动从动齿轮33转动，从动齿轮33的转动会通过转动盘35和弧形卡合块36带动炉体2转动，炉体2的转动会时内部的原料溶液与还原剂进行充分接触，当炉体2转动一段时间后，控制单元控制驱动电机31停止转动，控制单元先控制橡胶转动蜗杆4上的电动伸缩杆39伸出，电动伸缩杆39的伸出会带动橡胶转动蜗杆4与转动蜗轮5啮合，然后空腔单元控制从动齿轮33上设置的电动伸缩杆39收缩，带动从动齿轮33与传送带脱离啮合，传动带34与光滑圆盘331的外壁转动接触，同时弧形卡合块36与弧形卡合槽351部分脱离卡合接触，然后驱动电机31正反缓慢转动，驱动电机31的转动会通过橡胶转动蜗杆4带动转动蜗轮5转动，通过转动杆38会带动炉体2在安装架1上进行缓慢摆动，炉体2的缓慢摆动会使内部的原料溶液产生翻转的现象，进而将炉体2底端沉降的原料翻转到上方与还原剂进行充分接触，使得过量的还原剂贫化炉渣，进而最大幅度的降低炉渣中钒的含量，当还原剂添加完成后，驱动电机31停止转动，炉体2静置一段时间，使得炉体2内产生的贫渣悬浮在溶液的上表面，驱动电机31继续转动，使得炉体2产生倾斜，产生的贫渣通过炉体2侧壁的排料口排出收集；然后重复上述步骤，通过储料箱6向炉体2内添加氧化钒和石灰混合物，用以脱除合金液中过量的铝和超标的s、p等，超标s、p等,同时调整合金v品位,得到杂质含量，极低的优质钒铁合金液和含钒较高的富渣，精炼合格后,钒铁合金液和富渣放出电炉，浇铸成钒铁锭，排出的富渣返回炉内冶炼进行回收。

作为本发明的一种实施方式，所述弧形卡合槽351的内壁上开设有导向滑槽352，且导向滑槽352内设置有插接柱7；所述弧形卡合块36上开设有插接槽361，且插接槽361与插接柱7对齐；所述安装架1的上端侧壁上设置有限位板8，且限位板8与橡胶转动蜗杆4之间转动设置有弹性限位囊9；所述弹性限位囊9通过导气槽与导向滑槽352连通；所述插接柱7上通过密封环套10接有限位弹簧11，且限位弹簧11的端部与导向滑槽352的内部连接；工作时，当需要炉体2进行摆动时，电动伸缩杆39的伸出会带动橡胶转动蜗杆4与转动蜗轮5啮合时，橡胶转动蜗杆4上端设置的弹性限位囊9会受到向上的挤压力，弹性限位囊9内气体会通过导气槽进入到导向滑槽352内，随着导向滑槽352内气体不断的进入，气体的推动力会通过密封环套10带动插接柱7与插接槽361脱离插接，同时使得限位弹簧11拉伸，进而使得插接柱7与插接槽361脱离插接，便于炉体2底端的弧形卡合块36与转动盘35快速脱离摆动；同时当需要炉体2进行转动时，空腔单元控制从动齿轮33上设置的电动伸缩杆39伸出，带动从动齿轮33与传送带啮合，同时转动盘35上的弧形卡合槽351与弧形卡合块36进行卡合接触，同时，电动伸缩杆39的收缩会带动橡胶转动蜗杆4与转动蜗轮5脱离啮合，弹性限位囊9将导向滑槽352内的气体抽出，插接柱7在限位弹簧11的恢复力下会插入到插接槽361内，使得转动盘35能够与弧形卡合块36进行紧密卡合连接，防止炉体2在转动时，由于炉体2的重力或转动速度过大，导致炉体2与转动盘35脱离转动接触的现象，进而影响炉体2的安全冶炼。

作为本发明的一种实施方式，所述喷料孔23内插接有空腔导流块12，且空腔导流块12的底端开设有多个导流孔121；多个所述导流孔121沿着炉体2的摆动方向设置；工作时，当还原剂或混合物进入喷料腔22时，喷料腔22内的物料会进入到空腔导流块12内，通过空腔导流块12上开设的多个导流孔121喷出，同时随着炉体2的摆动角度越大，空腔导流块12内的物料因摆动的撞击力会在快速通过导流孔121进入到炉体2内，进而增大喷料腔22对物料的喷洒效果。

作为本发明的一种实施方式，所述空腔导流块12内通过摆动柱摆动设置有方形摆动块13，且方形摆动块13的上端面水平方向均匀开设有三个弧形槽131；所述方形摆动块13的底端设置有密封柱14，且密封柱14与导流孔121相互滑动插接设置；所述弧形槽131内设置有重力柱15，且重力柱15在三个弧形槽131内相互滑动；工作时，当炉体2进行摆动时，空腔导流块12上内设置的重力柱15会跟随炉体2的摆动方向进行反向移动，炉体2在向前摆动时，同时使得空腔导流块12产生同步摆动，位于方形摆动块13中心位置的重力柱15会向低侧面的弧形槽131的位置进行滑动，使得方形摆动柱的另一端产生翘起的现象，进而使得还原剂或混合物通过翘起的方形摆动块13的一端的导流孔121内喷出，进而当炉体2向一个方向摆动时，喷料腔22内的物料会通过翘起一侧的导流孔121内喷出，进而使得摆动翻滚的原料合金液能够与还原剂或混合物进行充分接触，防止炉体2底端沉降的炉料未与混合物料进行充分混合均匀的现象，进而影响钒铁的冶炼效果。

作为本发明的一种实施方式，所述方形摆动块13的两侧端部设置有弹性橡胶层132，且弹性橡胶层132上设置有弹性挤压凸起133；工作时，当方形摆动块13在重力柱15的压力下向一侧倾斜时，弹性橡胶层132可以降低方形摆动块13与空腔导流块12内壁的挤压摩擦，同时弹性挤压凸起133可以将混合物中混合的石灰石或氧化钒进行挤压粉碎，同时方形摆动块13的摆动可以将氧化钒和石灰进行充分混合作业，进而提高混合物的对钒铁合金液的提炼效果。

作为本发明的一种实施方式，所述炉体2内上涂抹有远红外陶瓷粉层；所述空腔导流块12是由远红外陶瓷粉材料制成；炉体2内部涂抹的远红外陶瓷粉层可以对钒铁原料进行红外辐射，可以使钒铁原料的的粘度和表面张力降低，利于钒铁的充分熔化，同时可以提高炉体2钒铁混合原料的快速加热效果。

具体工作流程如下：

工作时，原料通过炉体2上方的进料口投放到炉体2内，通过炉体2内设置的电加热元件对炉体2内的原料进行加热熔化，随着原料在炉体2内不断的熔化，操作人员通过储料箱6向喷料腔22内添加原料的还原剂对原料中的钒氧化物进行还原，当还原剂不断的喷入到原料溶液中时，控制单元将控制驱动电机31转动，驱动电机31会通过主动齿轮32带动和传动带34带动从动齿轮33转动，从动齿轮33的转动会通过转动盘35和弧形卡合块36带动炉体2转动，炉体2的转动会时内部的原料溶液与还原剂进行充分接触，当炉体2转动一段时间后，控制单元控制驱动电机31停止转动，控制单元先控制橡胶转动蜗杆4上的电动伸缩杆39伸出，电动伸缩杆39的伸出会带动橡胶转动蜗杆4与转动蜗轮5啮合，然后空腔单元控制从动齿轮33上设置的电动伸缩杆39收缩，带动从动齿轮33与传送带脱离啮合，传动带34与光滑圆盘331的外壁转动接触，同时弧形卡合块36与弧形卡合槽351部分脱离卡合接触，然后驱动电机31正反缓慢转动，驱动电机31的转动会通过橡胶转动蜗杆4带动转动蜗轮5转动，通过转动杆38会带动炉体2在安装架1上进行缓慢摆动，进而将炉体2底端沉降的原料翻转到上方与还原剂进行充分接触，使得过量的还原剂贫化炉渣，进而最大幅度的降低炉渣中钒的含量。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。