专利名称：紧凑式交流电弧炉的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种用于钢铁冶金的炼钢电炉，尤其涉及一种紧凑 式交流电弧炉。
背景技术：
炼钢电弧炉是一种采用电能或氧气、碳粉、燃油等为能源，以废钢、 铁水等为原料的炼钢设备。电弧炉的主要组成有导电装置、炉盖、炉壳、 倾动平台、炉盖升降装置、电极调节装置、电炉倾动装置和倾动锁定装置 等。在电弧炉冶炼过程中，为了保证炉内冶炼气氛、节省能源，需将炉盖 置于炉壳上，形成一个相对密闭的空间。为了添加废钢等炼钢所必要的原 料，又需要将炉壳上的炉盖及电极等移开，以便有足够的空间添加原料。
为了提高电炉的效率，添加废钢时，所述电极及炉盖均需要同时升起， 并被旋转移动离开炉壳，使炉壳上方的空间充分暴露。目前通常的措施是 在炉盖上设置3到4个起吊点，由液压缸通过链条等传动方式将炉盖提起， 使炉盖与炉壳分离，然后将炉盖及电极移开。
但是上述现有的炉盖升降装置在实际应用过程中，存在如下缺陷
1. 由于电极是通过电极调节装置把持并穿过炉盖上预留的电极孔进入 炉壳，当炉盖提起时，部分电极仍然在炉盖中；由于电极与炉盖上的电极 孔之间的间隙较小，且炉盖是以链条悬挂方式(挠性方式)被提起，因此， 当炉盖旋转移动时，可能导致炉盖晃动，并撞击电极，引起电极折断。
2. 现有结构中，炉盖是以链条多点(炉盖上设置3到4个起吊点)悬 挂方式被提起，每根链条分别由一个液压缸驱动，因此，现有炉盖升降装置结构复杂、维修工作量大，且多点提升造成受力不平衡。
3. 在现有结构中，由于链条是由液压缸驱动的，当炉盖未提升时，所 述链条如果过于松弛，可能造成链条脱离链轮的情况发生；如果链条过于 紧绷，则可使所述液压缸一直处于受力状态而影响该液压缸的使用寿命。
4. 由于链条始终与所述液压缸连接，有可能因炉盖短路而对所述液压 缸造成损害。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种紧凑式交流电弧炉，以克服现有电弧 炉炉盖升降装置结构复杂、维修工作量大，炉盖旋转移动时容易损坏电极 的缺点。
本实用新型的目的是这样实现的， 一种紧凑式交流电弧炉，所述电弧 炉包括有设于倾动平台上的炉壳，所述炉壳上盖设有炉盖；在所述倾动平 台上且临近所述炉壳一侧设有一旋转台，所述旋转台上设有炉盖升降装置 和电极升降调节装置；所述炉盖升降装置包括垂直设置在旋转台一端的第 一液压缸和与炉盖固定连接并由炉盖顶部向所述第一液压缸上方延伸设置 的一炉盖把持臂，所述炉盖把持臂上正对所述第一液压缸的位置设有一供 第一液压缸移动穿入的导槽，所述炉盖把持臂向下延伸设有一定位结构， 该定位结构位于第一液压缸一侧并与第一液压缸具有一第一间隙。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一液压缸的有杆端朝下设 置在所述旋转台上，所述第一液压缸活塞杆端部为凸球面形状，所述旋转 台上固定有一支撑架，该支撑架上设有一凹球面支撑结构，所述活塞杆的 凸球面与支撑架的凹球面支撑结构对应固定连接；所述第一液压缸的缸套 通过两个导向轴套滑设在该旋转台上，所述第一液压缸的缸套上端设有能 穿入所述导槽的导柱。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述导槽和导柱为相对应的锥台状。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述定位结构为一具有弯月弧形 的定位钢板，所述该弯月弧形绕设在第一液压缸的缸套一侧，并与缸套保 持所述第一间隙。
在本实用新型的一较佳实施方式中，在两个导向轴套之间，并位于所 述缸套两侧的旋转台上对应所述定位钢板的弯月弧形两侧分别设有一导向 铜板，所述两导向铜板与定位钢板的弯月弧形两侧具有一第二间隙；所述
第二间隙大于所述第一间隙。
在本实用新型的一较佳实施方式中，电极升降调节装置包括固定设置 在旋转台的电极升降支撑体和垂直设置在所述旋转台上且底部与该电极升 降支撑体连接的三个第二液压缸，每个第二液压缸上套设一电极升降立柱， 所述电极升降立柱分别穿设于所述旋转台，所述各电极升降立柱上端分别 固定连接有一电极导电臂。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述电极导电臂由铜钢复合板焊
接而成，其一端把持有电极，另一端连接水冷电缆；所述电极穿设在所述 炉盖上设置的电极孔中。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述各电极升降立柱与旋转台之 间设有两组电极升降导向装置。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述旋转台由一固定基座和套设 在固定基座上的一旋转座构成，固定基座设置在倾动平台上，旋转座的内 壁与固定基座的外壁之间设置有回转支撑体；所述旋转座由一第三液压缸 驱动旋转。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第三液压缸一端连接于所述 倾动平台，该第三液压缸另一端枢接于一摆杆；所述摆杆一端枢设于所述 倾动平台，该摆杆另一端通过一连杆与所述电极升降支撑体相连。
由于本实用新型中，抬起炉盖是通过第一液压缸与炉盖把持臂相配合来完成的，本实用新型中炉盖升降装置的结构为单点提升方式，当炉盖旋 转移动时，电极及炉盖与旋转台都处于相对静止状态，因此，电极与炉盖 也处于相对静止状态，在旋转过程中，炉盖不会晃动，从而避免了因炉盖 晃动可能造成对电极的损坏。另一方面，电弧炉在冶炼过程中，可能由于
炉盖接触废钢等原因导致电极通过炉盖对地短路(即炉盖2带电)，由于 采用了本实用新型的炉盖升降装置，使第一液压缸在电弧炉冶炼过程中可 完全处于脱离炉盖的状态，有效避免因炉盖对地短路可能对第一液压缸的 损害。
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实 用新型的范围。其中，
图l:本实用新型的紧凑式交流电弧炉整体结构示意图。
图2:本实用新型的紧凑式交流电弧炉整体结构俯视示意图。
图3A:本实用新型中旋转台、炉盖升降装置及电极升降调节装置的位
置关系结构示意图。
图3B:图3A中部分结构的俯视示意图。
图4A:本实用新型中旋转台、第一液压缸及炉盖把持臂的位置关系结 构示意图。
图4B:图4A中部分结构的左视示意图。
图4C:定位钢板未抵靠在第一液压缸缸套侧壁的结构示意图。
图4D:定位钢板抵靠在第一液压缸缸套侧壁的结构示意图。
图5A:炉盖、炉盖框架及炉盖把持臂的结构示意图。
图5B:炉盖把持臂的侧视结构示意图。
图6A:本实用新型中电极升降调节装置的结构示意图。
图6B:图6A的侧视结构示意图。图6C:本实用新型中电极升降立柱的结构示意图。
图7A:本实用新型中旋转台的结构示意图。
图7B:本实用新型中旋转台驱动机构的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对 照附图说明本实用新型的具体实施方式
。
如图l、图2所示， 一种紧凑式交流电弧炉，所述电弧炉包括有设于倾 动平台9上的炉壳1，所述炉壳1上盖设有炉盖2;在所述倾动平台9上且 临近所述炉壳1 一侧设有一旋转台8，所述旋转台8上设有炉盖升降装置3 和电极升降调节装置4;如图3A、图犯和图4A所示，所述炉盖升降装置3 包括垂直设置在旋转台8 —端的第一液压缸31和与炉盖2固定连接并由炉 盖2顶部向所述第一液压缸31上方延伸设置的一炉盖把持臂32，所述炉盖 把持臂32上正对所述第一液压缸31的位置设有一供第一液压缸31移动穿 入的导槽321，所述炉盖把持臂32向下延伸设有一定位结构322，该定位 结构位于第一液压缸31 —侧并与第一液压缸具有一第一间隙a(如图4C所 示)。
进一步，所述第一液压缸31的有杆端朝下设置在所述旋转台8上。在 本实施方式中，如图4A所示，所述第一液压缸31活塞杆313端部为凸球 面形状，所述旋转台8上固定有一支撑架33，所述支撑架33通过高强度螺 栓连接到旋转台8上，该支撑架33上设有一凹球面支撑结构331，所述活 塞杆313的凸球面与支撑架33的凹球面支撑结构331对应固定连接；所述 第一液压缸31的缸套312通过两个导向轴套34滑设在该旋转台8上，所 述第一液压缸31的缸套312上端设有能穿入所述导槽321的导柱311。所 述导槽321和导柱311为相对应的锥台状。所述第一液压缸缸套312为足 够强度的锻钢结构，其外表面经过加工，可使第一液压缸在升降时有效导向。
由上所述，在本实用新型中，当需要打开炉盖2时，由电极升降调节
装置4将电极提起，同时，由炉盖升降装置3将所述炉盖2顶起离开炉壳1， 然后驱动所述旋转台8转动，将炉盖2和电极一同旋转而移开所述炉壳1。 在本实施方式中，如图1至图4A所示，所述炉盖2抬升时，首先驱动第一 液压缸31垂直向上移动，第一液压缸31上部的无杆腔进液压油，缸套312 将升起，缸套312上端的导柱311穿入所述导槽321中，缸套312继续上 移，通过所述炉盖把持臂32将炉盖2顶离所述炉壳1;此时，由于炉盖2 的重力作用，将驱使所述炉盖把持臂32下方的定位结构322贴靠在所述第 一液压缸的缸套312侧壁上；这样，导柱311承受炉盖2的重力，而导柱 311的圆锥面及缸套312侧壁同时承受的水平力，正好形成一个力矩，可以 使第一液压缸31克服炉盖2重力及力偶矩，实现提升炉盖2的功能。
当需要再次将炉盖2盖设在炉壳1上时，则首先驱动旋转台8反向转 动，使炉盖2恰好转动至炉壳1的上方；然后驱动电极升降调节装置4将 电极放下，同时，驱动第一液压缸31向下移动；此时。第一液压缸31下 部的有杆腔通入液压油，在炉盖2的重力及第一液压缸的拉力作用下，将 使炉盖2降下搁置于炉壳1上，所述缸套312继续下降，导柱311脱离导 槽321，回到初始位置，使炉盖升降装置3完全脱离炉盖2，第一液压缸31 处于不承载状态。
由于本实用新型中，抬起炉盖2是通过第一液压缸31与炉盖把持臂32 相配合来完成的，本实用新型中炉盖升降装置3的结构为单点提升方式， 当炉盖2旋转移动时，电极及炉盖2与旋转台8都处于相对静止状态，因 此，电极与炉盖2也处于相对静止状态，在旋转过程中，炉盖2不会晃动， 从而避免了因炉盖2晃动可能造成对电极的损坏。另一方面，电弧炉在冶 炼过程中，可能由于炉盖2接触废钢等原因导致电极通过炉盖2对地短路 (即炉盖2带电)，由于采用了本实用新型的炉盖升降装置3，使第一液压缸31在电弧炉冶炼过程中可完全处于脱离炉盖2的状态，有效避免因炉盖 2对地短路可能对第一液压缸31的损害。
进一步，在本实施方式中，所述炉盖把持臂32可由炉盖2顶部一体延 伸构成。作为本实用新型的另一种实施方式，如图5A、图5B所示，所述炉 盖2与炉盖框架21 —体构成，所述炉盖把持臂32为一 L形结构(如图5B 所示)，该L形结构的炉盖把持臂32与炉盖框架21固定联结。
在本实施方式中，如图4A、图4C所示，所述定位结构322为一具有弯 月弧形的定位钢板3221，该定位钢板3221水平固定连接在炉盖把持臂32 向下延伸的端部；所述该弯月弧形绕设在第一液压缸的缸套312 —侧，并 与缸套312保持所述第一间隙a;当第一液压缸31顶起炉盖2时，所述弯 月弧形的定位钢板3221抵靠在所述缸套312侧壁上。
为了防止旋转移动炉盖2时，炉盖2围绕第一液压缸31的轴向方向发 生转动，在本实施方式中，如图4B、图4C所示，在两个导向轴套34之间， 且位于所述缸套312轴向两侧的旋转台8上，对应所述定位钢板3221的弯 月弧形两侧分别设有一导向铜板35，所述定位钢板3221的弯月弧形两侧预 先加工有导向面(图中未示出)，所述两导向铜板35与定位钢板3221的 弯月弧形两侧的导向面具有一第二间隙b (如图4C所示)；所述第二间隙 b大于所述第一间隙a;这样的结构设计，可以使定位钢板3221抵靠于缸 套312侧壁时，该定位钢板3221的弯月弧形两侧的导向面与所述导向铜板 35之间还具有一较小的间隙c (如图4D所示)，该间隙c二b-a，因此，定 位钢板3221只要侧转一较小距离c就会抵顶到导向铜板35上，这样就可 以限制炉盖把持臂32转动，进而避免炉盖2围绕第一液压缸31的轴向方 向发生转动。
在本实施方式中，如图6A、图6B所示，电极升降调节装置4包括固定 设置在旋转台8的电极升降支撑体41和垂直设置在所述旋转台上且底部与 该电极升降支撑体41连接的三个第二液压缸42，每个第二液压缸42上套设一电极升降立柱43 (如图6C)，所述电极升降立柱43分别穿设于所述 旋转台8，每个电极升降立柱43与旋转台8之间设有两组电极升降导向装 置431;所述各电极升降立柱43上端分别固定连接有一电极导电臂44。
在本实施方式中，所述电极导电臂44由铜钢复合板焊接而成，电极导 电臂44用于支撑电极，同时也作为导电载体；所述电极导电臂44 一端把 持有电极441，另一端连接水冷电缆442;所述电极441穿设在所述炉盖2 上设置的电极孔中。
如图7A、图7B所示，本实用新型中的旋转台8由一固定基座81和套 设在固定基座81上的一旋转座82构成，固定基座81设置在倾动平台9上， 旋转座82的内壁与固定基座81的外壁之间设置有回转支撑体83;在本实 施方式中，所述炉盖升降装置3和电极升降调节装置4均设置在所述旋转 座82上；所述旋转座82由一第三液压缸84驱动旋转。如图7B所示，所 述第三液压缸84 —端连接于所述倾动平台9上，该第三液压缸84另一端 枢接于一摆杆85;所述摆杆85 —端枢设于所述倾动平台9,该摆杆85另 一端通过一连杆86与所述电极升降支撑体41相连。由此，摆杆85可由第 三液压缸84推动绕旋转台8中心旋转，从而通过连杆86带动电极升降支 撑体41旋转，由于电极升降支撑体41是固定在旋转座82上的，因此，推 动旋转座82绕旋转台8中心旋转。
由上所述，当电弧炉加料时，由炉盖升降装置3顶起炉盖2，使炉盖2 脱离炉壳l，同时，电极升降调节装置4也将电极441升至炉壳1上方，然 后，第三液压缸84驱动旋转座82绕旋转台8中心旋转，以将炉盖2及电 极441同时旋开。
本实用新型不仅可以实现将炉盖2和电极441同时抬起并相对静止地 旋转移开炉壳1，且由于炉盖升降装置3中的第一液压缸31可以完全脱离 炉盖2，因此，当需要检修电极441时，可单独由电极升降调节装置4将所 述电极441上升至炉壳1上方(此时第一液压缸31不动作)，然后，转动旋转座82，在炉盖2不动的情况下单独旋幵电极441到炉壳之外的位置进 行检修。在本实施方式中，如图2、图4A所示，所述炉盖把持臂下方定位 钢板3221的安装位置，能够保证在旋转座82带动第一液压缸31转动时不 会对第一液压缸31产生干涉。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实 用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原 则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求1、一种紧凑式交流电弧炉，所述电弧炉包括有设于倾动平台上的炉壳，所述炉壳上盖设有炉盖；其特征在于在所述倾动平台上且临近所述炉壳一侧设有一旋转台，所述旋转台上设有炉盖升降装置和电极升降调节装置；所述炉盖升降装置包括垂直设置在旋转台一端的第一液压缸和与炉盖固定连接并由炉盖顶部向所述第一液压缸上方延伸设置的一炉盖把持臂，所述炉盖把持臂上正对所述第一液压缸的位置设有一供第一液压缸移动穿入的导槽，所述炉盖把持臂向下延伸设有一定位结构，该定位结构位于第一液压缸一侧并与第一液压缸具有一第一间隙。
2、 如权利要求l所述的紧凑式交流电弧炉，其特征在于所述第一液压缸的有杆端朝下设置在所述旋转台上，所述第一液压缸活塞杆端部为凸 球面形状，所述旋转台上固定有一支撑架，该支撑架上设有一凹球面支撑结构，所述活塞杆的凸球面与支撑架的凹球面支撑结构对应固定连接；所 述第一液压缸的缸套通过两个导向轴套滑设在该旋转台上，所述第一液压 缸的缸套上端设有能穿入所述导槽的导柱。
3、 如权利要求2所述的紧凑式交流电弧炉，其特征在于所述导槽和导柱为相对应的锥台状。
4、 如权利要求3所述的紧凑式交流电弧炉，其特征在于所述定位结构为一具有弯月弧形的定位钢板，所述该弯月弧形绕设在第一液压缸的缸 套一侧，并与缸套保持所述第一间隙。
5、 如权利要求4所述的紧凑式交流电弧炉，其特征在于在两个导向轴套之间，并位于所述缸套两侧的旋转台上对应所述定位钢板的弯月弧形 两侧分别设有一导向铜板，所述两导向铜板与定位钢板的弯月弧形两侧具有一第二间隙；所述第二间隙大于所述第一间隙。
6、 如权利要求l所述的紧凑式交流电弧炉，其特征在于电极升降调节装置包括固定设置在旋转台的电极升降支撑体和垂直设置在所述旋转台 上且底部与该电极升降支撑体连接的三个第二液压缸，每个第二液压缸上 套设一电极升降立柱，所述电极升降立柱分别穿设于所述旋转台，所述各 电极升降立柱上端分别固定连接有一电极导电臂。
7、 如权利要求6所述的紧凑式交流电弧炉，其特征在于所述电极导电臂由铜钢复合板焊接而成，其一端把持有电极，另一端连接水冷电缆； 所述电极穿设在所述炉盖上设置的电极孔中。
8、 如权利要求6所述的紧凑式交流电弧炉，其特征在于所述各电极 升降立柱与旋转台之间设有两组电极升降导向装置。
9、 如权利要求6所述的紧凑式交流电弧炉，其特征在于所述旋转台由一固定基座和套设在固定基座上的一旋转座构成，固定基座设置在倾动平台上，旋转座的内壁与固定基座的外壁之间设置有回转支撑体；所述旋 转座由一第三液压缸驱动旋转。
10、 如权利要求9所述的紧凑式交流电弧炉，其特征在于所述第三 液压缸一端连接于所述倾动平台，该第三液压缸另一端枢接于一摆杆；所 述摆杆一端枢设于所述倾动平台，该摆杆另一端通过一连杆与所述电极升 降支撑体相连。
专利摘要本实用新型为一种紧凑式交流电弧炉，所述电弧炉包括有设于倾动平台上的炉壳，炉壳上盖设有炉盖；在倾动平台上且临近炉壳一侧设有一旋转台，旋转台上设有炉盖升降装置和电极升降调节装置；该炉盖升降装置包括垂直设置在旋转台一端的第一液压缸和与炉盖固定连接并由炉盖顶部向所述第一液压缸上方延伸设置的一炉盖把持臂，炉盖把持臂上正对所述第一液压缸的位置设有一供第一液压缸移动穿入的导槽，炉盖把持臂向下延伸设有一定位结构，该定位结构位于第一液压缸一侧并与第一液压缸具有一第一间隙。本实用新型中炉盖升降装置的结构为单点提升方式，当炉盖旋转移动时，电极与炉盖处于相对静止状态，从而避免了因炉盖晃动可能造成对电极的损坏。
文档编号F27B3/08GK201255570SQ200820109468
公开日2009年6月10日 申请日期2008年7月28日 优先权日2008年7月28日
发明者刘水池, 周保鸿, 张温永, 强 李, 李佳辉, 刚 林, 潘宏涛, 陈学青, 韩柏金 申请人:中冶京诚工程技术有限公司