一种单相气氛保护电渣炉的制作方法

本发明属于电渣重熔或电渣熔铸技术领域，具体涉及一种单相气氛保护电渣炉。

背景技术：

目前，电渣炉是特殊钢厂必不可少的生产设备，而现有的电渣炉具有不能实现气氛保护装置；开放式电渣炉熔炼精度低，污染环境；不能全方位的调整自耗电极在结晶器中的相对位置，当自耗电极和结晶器接触时容易产生爆炸事故；电极倾斜时不易调整等缺点，因此，市场上急需一种能够实现气氛保护状态下对坯板或钢锭进行精确并安全熔炼的电渣炉。

技术实现要素：

本发明研发出一种单相气氛保护电渣炉，解决了上述提出的技术问题。

本发明采用的技术手段如下：一种单相气氛保护电渣炉，包括龙门架、电极升降单元、保护罩升降单元、保护罩、结晶器和自耗电极，所述龙门架包括立柱；

所述电极升降单元包括电极平台、电极推拉装置、万向球轴承、电极调整装置和电极连接架，所述电极平台安装于所述立柱上部，所述电极平台上固定设置万向球轴承，所述电极调整装置安装于所述万向球轴承上，所述电极连接架顶端与所述电极调整装置相连接，所述电极推拉装置安装于所述电极平台上，且其一端与所述电极调整装置相连接，所述龙门架两侧设有电极升降单元传动装置，所述电极升降单元传动装置与所述电极平台两端连接；

所述保护罩升降单元包括保护罩平台、保护罩传动装置和电极下部调整装置，所述保护罩平台连接于所述立柱中部，所述保护罩传动装置和所述电极下部调整装置安装于所述保护罩平台上，所述保护罩上端通过保护罩支架与所述保护罩平台下表面相连接，所述保护罩下端与所述结晶器上端密封连接；

所述电极连接架依次穿过所述电极平台、所述保护罩平台和所述保护罩伸至所述结晶器内，自耗电极连接于所述电极连接架底部。

进一步地，在上述技术方案中，所述电极推拉装置包括电极平台x轴推杆支座、电极平台x轴电动推杆、电极平台y轴推杆支座和电极平台y轴电动推杆，所述电极平台x轴推杆支座固定于所述电极平台左端，所述电极平台x轴电动推杆左端连接于所述电极平台x轴推杆支座上，所述电极平台x轴电动推杆右端与电极调整底座左侧相连接，所述电极平台y轴推杆支座固定于所述电极平台前端，所述电极平台y轴电动推杆前端连接于所述电极平台y轴推杆支座上，所述电极平台y轴电动推杆后端与所述电极调整底座前侧相连接；

所述电极调整装置包括电极调整底座、连接梁、上球面垫和下球面垫，所述电极调整底座安装于所述万向球轴承上，所述连接梁安装于所述电极调整底座上，所述电极连接架上部依次穿过所述连接梁、所述上球面垫、所述电极调整底座和所述下球面垫，所述电极连接架上部与所述连接梁相连接，所述下球面垫和所述上球面垫分别安装于电极调整底座和所述连接梁中。

进一步地，在上述技术方案中，还包括拨杆和顶部导向装置，所述拨杆连接于所述电极连接架上端，所述顶部导向装置包括x轴拔叉支座、y轴拔叉支座、第一拔叉和第二拔叉，所述x轴拔叉支座固定于所述电极平台上，所述第一拔叉通过第一直线导轨安装于所述x轴拔叉支座上端，所述第一拔叉左端设有第一拔叉导向孔；

所述y轴拔叉支座固定于所述电极平台上，所述第二拔叉通过第二直线导轨安装于所述y轴拔叉支座上端，所述第二拔叉左端设有第二拔叉导向孔，所述第一拔叉与所述第二拔叉上下垂直交叉，所述拔杆由下至上依次穿过所述第一拔叉导向孔和所述第二拔叉导向孔。

进一步地，在上述技术方案中，还包括两个外置式位移传感器，所述外置式位移传感器包括感应杆和固定滑环，所述感应杆分别安装在第一拨叉和第二拨叉上，所述固定滑环分别安装在所述x轴拨叉支座和所述y轴拨叉支座上。

进一步地，在上述技术方案中，所述保护罩传动装置包括减速电机、万向接轴、齿条、导向齿轮和带碟簧的导向跟随装置，所述立柱内侧固定设置所述齿条，所述齿条为带导向板的齿条，所述导向齿轮为带导向轮的齿轮，所述导向齿轮中的导轮压在所述齿条中的导向板上，所述导向齿轮与所述齿条相互啮合，所述导向跟随装置安装于所述导向齿轮内侧的所述保护罩平台上，所述导向跟随装置中的碟簧压合于所述导向齿轮上，所述导向齿轮通过所述万向接轴与所述减速电机的输出轴连接。

进一步地，在上述技术方案中，还包括电极下部调整装置，所述电极下部调整装置包括x轴电极调整推杆支座、x轴电极调整电动推杆、y轴电极调整推杆支座和y轴电极调整电动推杆，所述x轴电极调整推杆支座固定于所述保护罩平台左端，所述x轴电极调整电动推杆左端连接于所述x轴电极调整推杆支座上，所述y轴电极调整推杆支座固定于所述保护罩平台前端，所述y轴电极调整电动推杆前端连接于所述y轴电极调整推杆支座上。

进一步地，在上述技术方案中，所述电极升降单元传动装置包括升降电机、减速机和滚珠丝杠，所述升降电机和所述减速机固定于所述立柱底部外侧，所述滚珠丝杠平行于所述立柱安装，其底部和所述减速机的输出轴连接，其顶部和所述立柱连接，所述电极升降单元和所述滚珠丝杠上的螺母相连接。

本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种单相气氛保护电渣炉，熔炼的板坯或钢锭有害元素和杂质低，提高了利用率，收益高；

(2)本发明的一种单相气氛保护电渣炉，实现了在气氛保护状态下对坯板或钢锭进行精确熔炼，污染低；

(3)本发明的一种单相气氛保护电渣炉，能全方位调整自耗电极在结晶器中的相对位置，有效避免了自耗电极和结晶器接触而产生爆炸事故，安全性能高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明作进一步详细的说明。

图1为实施例1所述的一种单相气氛保护电渣炉结构示意图；

图2为实施例2所述电极升降单元正面结构示意图；

图3为实施例2所述电极升降单元俯视结构示意图；

图4为实施例3所述保护罩升降单元俯视结构示意图。

图中：1、龙门架，2、电极升降单元，3、保护罩升降单元，4、电极连接架，5、自耗电极，6、顶部导向装置，7、保护罩，8、结晶器，10、电极推拉装置，11、立柱，12、横梁，13、电极升降单元传动装置，131、升降电机，132、滚珠丝杠，133、减速机，21、电极平台，22、电极推拉装置，221、电极平台x轴推杆支座，222、电极平台x轴电动推杆，223、电极平台y轴推杆支座，224、电极平台y轴电动推杆，23、万向球轴承，24、电极调整装置，241、电极调整底座，242、拔杆固定台，243、上球面垫，244、下球面垫，25、连接梁，31、保护罩平台，32、保护罩传动装置，321、减速电机，322、万向接轴，323、导向跟随装置，324、齿条，325、导向齿轮，33、电极下部调整装置，41、上柱状部，42、下框架部，43、拔杆，61、x轴拔叉支座，62、y轴拔叉支座，63、第一拔叉，64、第二拔叉，65、外置式位移传感器，631、第一拔叉导向孔，641、第二拔叉导向孔，651、感应杆，652、固定滑环，71、保护罩支架，72、上法兰，73、下法兰，101、x轴电极调整推杆支座，102、x轴电极调整电动推杆，103、y轴电极调整推杆支座，104、y轴电极调整电动推杆。

具体实施方法

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，而不是指示或者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的限制。

实施例1

如图1所示，一种单相气氛保护电渣炉，包括龙门架1、电极升降单元2、保护罩升降单元3、保护罩7、结晶器8和自耗电极5，所述龙门架1包括立柱11；

所述电极升降单元2包括电极平台21、电极推拉装置22、万向球轴承23、电极调整装置24和电极连接架4，所述电极平台21安装于所述立柱11上部，所述电极平台上21固定设置万向球轴承23，所述电极调整装置24安装于所述万向球轴承23上，所述电极连接架4顶端与所述电极调整装置24相连接，所述电极推拉装置10安装于所述电极平台21上，且其一端与所述电极调整装置24相连接，所述龙门架1两侧设有电极升降单元传动装置13，所述电极升降单元传动装置13与所述电极平台21两端连接；

所述保护罩升降单元3包括保护罩平台31、保护罩传动装置32和电极下部调整装置33，所述保护罩平台31连接于所述立柱11中部，所述保护罩传动装置32和所述电极下部调整装置33安装于所述保护罩平台31上，所述保护罩7上端通过保护罩支架71与所述保护罩平台71下表面相连接，所述保护罩7下端与所述结晶器8上端密封连接；

所述电极连接架4依次穿过所述电极平台21、所述保护罩平台31和所述保护罩7伸至所述结晶器8内，自耗电极5连接于所述电极连接架4底部。

进一步的，在上述技术方案中，所述电极升降单元传动装置13包括升降电机131、减速机133和滚珠丝杠132，所述升降电机131和所述减速机133固定于所述立柱11底部外侧，所述滚珠丝杠132平行于所述立柱11安装，其底部和所述减速机133的输出轴连接，其顶部和所述立柱11连接，所述电极升降单元2和所述滚珠丝杠132上的螺母相连接。

优选地，所述电极平台21上设置了所述万向球轴承23，所述万向球轴承23上顶点同处于水平面内且上顶点和电极调整底座241接触，采用此结构，所述万向球轴承23和所述电极调整底座241连接处阻力小且耐磨损。

优选的，所述保护罩7上端通过所述上法兰72连接在所述保护罩平台31下方，下端通过所述下法兰73和所述结晶器8连接。

优选的，所述保护罩7各连接面均密闭连接，所述钢结构平台31、保护罩7和结晶器8等组成气氛密闭空间，这样所述自耗电极5在气氛保护环境中熔炼，有效去除了板坯或钢锭中的有害元素。

实施例2

如图2和3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，所述电极推拉装置22包括电极平台x轴推杆支座221、电极平台x轴电动推杆222、电极平台y轴推杆支座223和电极平台y轴电动推杆224，所述电极平台x轴推杆支座221固定于所述电极平台21左端，所述电极平台x轴电动推杆222左端连接于所述电极平台x轴推杆支座上221，所述电极平台x轴电动推杆222右端与电极调整底座241左侧相连接，所述电极平台y轴推杆支座223固定于所述电极平台21前端，所述电极平台y轴电动推杆224前端连接于所述电极平台y轴推杆支座223上，所述电极平台y轴电动推杆224后端与所述电极调整底座241前侧相连接；

所述电极调整装置24包括电极调整底座241、连接梁25、上球面垫243和下球面垫244，所述电极调整底座241安装于所述万向球轴承23上，所述连接梁25固定于所述电极调整底座241上，所述电极连接架4上部依次穿过所述连接梁25、所述上球面垫243、所述电极调整底座241和所述下球面垫244，所述电极连接架4上部与所述连接梁25相连接，所述下球面垫244和所述上球面垫243分别安装于电极调整底座241和所述连接梁25中。

进一步地，在上述技术方案中，还包括拨杆5和顶部导向装置6，所述拨杆5连接于所述电极连接架4上端，所述顶部导向装置6包括x轴拔叉支座61、y轴拔叉支座62、第一拔叉63和第二拔叉64，所述x轴拔叉支座61固定于所述电极平台21上，所述第一拔叉63通过第一直线导轨安装于所述x轴拔叉支座61上端，所述第一拔叉63左端设有第一拔叉导向孔631；

所述y轴拔叉支座62固定于所述电极平台21上，所述第二拔叉64通过第二直线导轨安装于所述y轴拔叉支座62上端，所述第二拔叉64左端设有第二拔叉导向孔641，所述第一拔叉63与所述第二拔叉64上下垂直交叉，所述拔杆43由下至上依次穿过所述第一拔叉导向孔631和所述第二拔叉导向孔641。

在上述技术方案中，所述电极推拉装置22设置有所述电极平台x轴电动推杆222和所述电极平台y轴电动推杆224，所述电极平台x轴电动推杆222和所述电极平台y轴电动推杆224和所述电极调整底座241接触且能推动所述电极调整底座241前后左右移动，全方位调整所述自耗电极5在所述结晶器8中的相对位置，所述自耗电极5不会和所述结晶器8接触而产生爆炸事故，安全性能高。

在上述技术方案中，所述拔杆43分别通过所述第一拔叉导向孔631和所述第二拔叉导向孔641分别与所述第一拔叉63和所述第二拔叉64安装，当所述第一拔叉63和所述第二拔叉64向某一方向移动时，所述拔杆43带动所述第一拔叉63和所述第二拔叉64分别在下方所述第一直线导轨和所述第二直线导轨上滑动，可以调整所述自耗电极5在所述结晶器8中的相对位置。

进一步地，在上述技术方案中，还包括两个外置式位移传感器65，所述外置式位移传感器65包括感应杆651和固定滑环652，所述感应杆651安装在第一拨叉63和所述第二拨叉64上，所述固定滑环652分别安装在所述x轴拔叉支座61和所述y轴拔叉支座62上部。

实施例3

如图4所示，一种单相气氛保护电渣炉，包括龙门架1、电极升降单元2、保护罩升降单元3、保护罩7、结晶器8和自耗电极5，所述龙门架1包括立柱11和固定于所述立柱11上的横梁12；

所述电极升降单元2包括电极平台21、电极推拉装置10、万向球轴承23、电极调整装置24和电极连接架4，所述电极平台21滚动连接于所述立柱11上部，所述电极平台21上固定设置万向球轴承23，所述电极调整装置24滚动连接于所述万向球轴承23上，所述电极连接架4底端和所述自耗电极5连接且其顶端与所述电极调整装置24中的连接梁25相连接，所述电极推拉装置10固定连接于所述电极平台21上，且其一端与所述电极调整装置24连接，所述龙门架1两侧设有电极升降单元传动装置13，所述电极升降单元传动装置13与所述电极平台21两端连接；

所述保护罩升降单元3包括保护罩平台31、保护罩传动装置32和电极下部调整装置33，所述保护罩平台31滚动连接于所述立柱11中部，所述保护罩传动装置32和所述电极下部调整装置33固定连接于所述保护罩平台31上；所述保护罩7上端通过保护罩支架71与所述保护罩平台31下表面相连接，所述保护罩7下端与所述结晶器8上端密封连接。

所述电极连接架4及自耗电极5穿过所述电极平台21、保护罩平台31和所述保护罩7伸入所述结晶器8内。

所述电极连接架4包括相互固定连接的上柱状部41和下框架部42，所述上柱状部41，所述下框架部42依次穿过所述保护罩平台31和所述保护罩7与所述自耗电极5上端固定连接，所述下框架部42分别与所述保护罩平台31和所述保护罩7滑动连接。

进一步地，在上述技术方案中，所述电极推拉装置10包括电极平台x轴推杆支座221、电极平台x轴电动推杆222、电极平台y轴推杆支座223和电极平台y轴电动推杆224，所述电极平台x轴推杆支座221固定于所述电极平台21左端，所述电极平台x轴电动推杆222左端连接于所述电极平台x轴推杆支座221上，所述电极平台y轴推杆支座223固定于所述电极平台21前端，所述电极平台y轴电动推杆224前端连接于所述电极平台y轴推杆支座223上；

所述电极调整装置24包括电极调整底座241、连接梁25、上球面垫243和下球面垫244，所述电极调整底座241滚动连接于所述万向球轴承23上，所述连接梁25固定于所述电极调整底座241上，所述电极连接架4上部依次穿过所述电极调整底座241、所述连接梁25、所述下球面垫244和所述上球面垫243，所述电极连接架4上部与所述连接梁25固定连接，所述下球面垫244和所述上球面垫243配合于所述连接梁25中心位置的方形通孔内；

所述电极平台x轴电动推杆222右端与所述电极调整底座241左侧固定连接，所述电极平台y轴电动推杆224后端与所述电极调整底座241前侧固定连接。

进一步地，在上述技术方案中，还包括拨杆5和顶部导向装置6，所述拨杆5固定连接于所述电极连接架4上端，所述顶部导向装置6包括x轴拔叉支座61、y轴拔叉支座62、第一拔叉63和第二拔叉64，所述x轴拔叉支座61固定于所述电极调整底座241右侧的所述电极平台21上，所述第一拔叉63通过第一直线导轨滑动连接于所述x轴拔叉支座61上端，所述第一拔叉63左端设有第一拔叉导向孔631，

所述y轴拔叉支座62固定于所述电极调整底座241右侧的所述电极平台21上，所述第二拔叉64通过第二直线导轨滑动连接于所述y轴拔叉支座62上端，所述第二拔叉64左端设有第二拔叉导向孔641，所述第一拔叉63与所述第二拔叉64上下垂直交叉，所述拔杆由下至上依次穿过所述第一拔叉导向孔631和所述第二拔叉导向孔641。

进一步地，在上述技术方案中，所述保护罩传动装置32包括减速电机321、万向接轴322、齿条324、导向齿轮325和带碟簧的导向跟随装置323，所述立柱11内侧固定设置所述齿条324，所述齿条324为带导向板的齿条，所述导向齿轮325为带导向轮的齿轮，所述导向齿轮325中的导轮压在所述齿条324中的导向板上，所述导向齿轮325与所述齿条324相互啮合，所述导向跟随装置323安装于所述导向齿轮325内侧的所述保护罩平台31上，所述导向跟随装置323中的碟簧压合于所述导向齿轮325上，所述导向齿轮325通过所述万向接轴322与所述减速电机321的输出轴连接。

进一步地，在上述技术方案中，还包括电极下部调整装置10，所述电极下部调整装置10包括x轴电极调整推杆支座101、x轴电极调整电动推杆102、y轴电极调整推杆支座103和y轴电极调整电动推杆104，所述x轴电极调整推杆支座101固定于所述保护罩平台31左端，所述x轴电极调整电动推杆102左端连接于所述x轴电极调整推杆支座上101，所述y轴电极调整推杆支座103固定于所述保护罩平台31前端，所述y轴电极调整电动推杆104前端连接于所述y轴电极调整推杆支座103上。

优选的，所述电极平台x轴电动推杆102右端与所述电极连接架4顶部左侧固定连接，所述电极平台y轴电动推杆104后端与所述电极连接架4顶部前侧固定连接。

优选的，所述保护罩升降单元3上设置有所述电极下部调整装置10，设有电动推杆的所述电极下部调整装置10可使所述自耗电极5左右方向摆动，所述自耗电极5具有倾斜功能，当所述自耗电极5焊接出现偏差时，可以适当调整。

优选的，所述导向齿轮325和齿条324的啮合间隙为一恒定值，防止出现由于啮合间隙小而出现的卡死现象。

由于采用了上述技术方案，本发明涉及的一种单相气氛保护电渣炉具有能够实现气氛保护状态下对坯板或钢锭进行精确熔炼，污染小；能全方位的调整自耗电极在结晶器中的相对位置，防止自耗电极和结晶器接触时产生爆炸事故，安全性能高；熔炼的板坯或钢锭有害元素和杂质低，提高了利用率，收益高。本发明适用于电渣重熔或电渣熔铸领域，具有广阔的应用前景。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方法，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。