冶炼电炉的制作方法

本实用新型涉及铸造厂微型电炉技术领域，具体地涉及一种冶炼电炉。

背景技术：

目前，铸造厂微型电炉常采用电弧炉，主要是利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。现有的电炉的炉体通常采用正方结构，并且炉内的熔池结构也相应地设置为方形，炉体包括前侧壁、后侧壁以及设置在前后侧壁之间的左侧壁和右侧壁，电炉包括沿水平方向安装在炉体同一高度处的三个电极(圆柱结构)，依次命名为电极a、电极b和电极c，其中，电极a和电极b分别通过左右侧壁水平插入炉体并且呈180°夹角设置，电极c沿垂直于电极a的延伸方向设置并且通过后侧壁水平插入炉体，以使得电极a、电极b和电极c汇集形成高温消化区，前侧壁上形成有出液口，该出液口的中心线的高度略低于三个电极的中心线的高度，约5-10公分。

但是，由于出液口的中心线和电极的中心线之间相差5-10公分，也就是说，出液口的中心线以及炉体上的供电极插入的电极孔的中心线之间相差5-10公分，一旦出液口因冶炼溶液粘稠滞留而出现部分封堵或者完全堵死的情况，液面迅速上涨，势必从电极孔中溢流出来，不但造成产品损失，而且有溶液飞溅伤人和烧毁设备的可能。此外，由于电极沿水平方向穿过电极孔，使得高温消化区与电极孔保持齐平，则出液口低于高温消化区，溶液速溶速流，由于电极频繁伸缩，小块物料容易填充消化区域，阻断电弧，造成停炉，影响稳定运行。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的铸造厂微型电炉因出液口的中心线和电极孔的中心线高度差过小而导致的冶炼溶液从电极孔中溢出的风险高的问题，提供一种冶炼电炉，该冶炼电炉通过将电极设置为倾斜向下延伸，使得冶炼电炉在保持多个电极所形成的高温消化区与出液口的位置关系的前提下，能够增加电极孔和出液口的高度差，更为安全。同时，冶炼过程炉内形成小溶液池，电极头少量插入溶液中作功，提高了工作用电负荷的稳定性，避免了电炉运行过程断弧现象的发生。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种冶炼电炉，所述冶炼电炉包括炉体以及多个电极，所述炉体的顶部设置有入料口，所述炉体的侧壁上设置有出液口和多个电极孔，多个所述电极孔设置在同一高度并且位于所述出液口的上方，多个所述电极设置为能够分别穿过多个所述电极孔并且倾斜向下延伸以在所述炉体中汇集形成高温消化区，所述出液口设置为高于所述高温消化区。

可选的，每个所述电极与竖直方向之间的倾斜夹角设置为50°-60°。

可选的，所述冶炼电炉包括设置在所述炉体外的多个电极安装单元，每个所述电极安装单元包括电极把持器，每个所述电极把持器支撑在每个所述电极的位于所述炉体外的部分以固定每个所述电极。

可选的，所述电极安装单元包括调节器，所述调节器设置为能够调节所述电极把持器的位置，以调节所述电极把持器所固定的电极相对于竖直方向的倾斜角度。

可选的，所述调节器包括调节机构、行走轨道和驱动装置，所述调节机构可活动地连接于所述行走轨道并且设置为能够调节所述行走轨道相对于竖直方向的倾斜角度，所述电极把持器设置在所述行走轨道上并且能够通过所述驱动装置驱动而沿所述行走轨道的延伸方向往复移动。

可选的，所述调节机构包括固定架和调节架，所述固定架设置在所述调节架和炉体之间并且与所述行走轨道铰接，所述调节架与所述行走轨道铰接并且设置为能够带动所述行走轨道绕所述行走轨道与固定架的铰接点旋转。

可选的，所述炉体的侧壁设置为沿竖直方向延伸的圆筒结构，并且所述炉体的侧壁上包括沿周向分布的三个电极孔，所述冶炼电炉包括分别设置在三个所述电极孔中的三个所述电极。

可选的，三个所述电极孔沿所述炉体的周向等距分布。

可选的，所述炉体的底壁设置为圆锥台结构。

可选的，所述冶炼电炉包括可倾倒装置，所述可倾倒装置与所述炉体可旋转地连接，以使得所述可倾倒装置带动所述炉体绕水平方向的旋转轴线进行旋转。

通过上述技术方案，本实用新型提供一种冶炼电炉，该冶炼电炉通过将电极设置为倾斜向下延伸，相较于现有技术中电极沿水平设置的安装方式而言，在不改变多个电极所形成的高温消化区与出液口之间的位置关系(例如，高度差)的前提下，能够增加电极孔和出液口的高度差，有利于冶炼电炉在出液口发生部分或完全封堵的情况下显著扩大了冶炼溶液的储存量，留出了更多的缓冲时间，为工作人员提供了更多的解决时间，显著降低了冶炼溶液经由电极孔溢出的风险，更为安全，还有利于在冶炼过程中形成小溶液池，为电极头少量穿入该溶液池中进行做功提供了便利条件，提高了工作用电负荷的稳定性，避免了电炉运行过程断弧现象的发生。同时，在形成的缓冲小熔池中，电极消耗碳和原料中的部分杂质形成还原反应，有利于提升产品质量，从而提高了原料的选择范围。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种具体实施方式的冶炼电炉的结构示意图；

图2是本实用新型提供的另一种具体实施方式的冶炼电炉的结构示意图；

图3是图1所示的冶炼电炉的俯视图。

附图标记说明

1、炉体；2、托圈；3、出液口；4、轴承支座；5、小链齿轮；6、固定架；7、调节架；71、花扳调节拉杆；72、活动支撑板；73、固定支撑面板；74、铰接座；8、行走轨道；9、驱动装置；91、电机；92、液压缸；92a、液压伸缩杆；92b、电液缸体；10、减速器；11、电极把持器；11a、电极把持器行走座；11b、电极把持器夹紧座；13、电极；14、入料口；15、高温消化区；37、安装板；38、安装座。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型提供了一种冶炼电炉，如图1和2所示，所述冶炼电炉包括炉体1以及多个电极13，所述炉体1的顶部设置有入料口14，所述炉体1的侧壁上设置有出液口3和多个电极孔，多个所述电极孔设置在同一高度并且位于所述出液口3的上方，多个所述电极13设置为能够分别穿过多个所述电极孔并且倾斜向下延伸以在所述炉体1中汇集形成高温消化区15，所述出液口3设置为高于所述高温消化区15。其中，高温消化区指的是冶金电炉领域内的通过多个电极13汇集所形成的区域，而且，多个电极13汇集指的是多个电极的位于冶金电炉的端部彼此靠近并集中但是互不接触；该冶炼电炉适用于冶炼金属材质和非金属材质等各种物料。

通过上述技术方案，本实用新型提供一种冶炼电炉，该冶炼电炉通过将电极设置为倾斜向下延伸，相较于现有技术中电极沿水平设置的安装方式而言，在不改变多个电极13所形成的高温消化区与出液口之间的位置关系(例如，高度差)的前提下，能够增加电极孔和出液口的高度差，有利于冶炼电炉在出液口发生部分或完全封堵的情况下显著扩大了冶炼溶液的储存量，留出了更多的缓冲时间，为工作人员提供了更多的解决时间，显著降低了冶炼溶液经由电极孔溢出的风险，更为安全，还有利于在冶炼过程中形成小溶液池，为电极头少量穿入该溶液池中进行做功提供了便利条件，提高了工作用电负荷的稳定性，避免了电炉运行过程断弧现象的发生。同时，在形成的缓冲小熔池中，电极消耗碳和原料中的部分杂质形成还原反应，有利于提升产品质量，从而提高了原料的选择范围。

进一步的，每个所述电极13与竖直方向之间的倾斜夹角设置为50°-60°，在满足电极的使用需求的前提下，综合考虑了电极13的安装稳定性以及电极孔与出液口之间的高度差，设计更为合理。如图1所示，电极设置为圆棒，每个所述电极13沿倾斜向下的延伸方向穿入到炉体1内，并且每个电极13的轴线方向偏离竖直方向的倾斜夹角设置为a，则倾斜夹角a的取值范围设置为50°-60°，使得电极头穿入到小溶液池中的尺寸更为合理，进一步提高了工作用电负荷的稳定性，避免了电炉运行过程断弧现象的发生。为了保证电极的安装稳定性，所述冶炼电炉包括设置在所述炉体1外的多个电极安装单元，每个所述电极安装单元包括电极把持器11，每个所述电极把持器11支撑在每个所述电极13的位于所述炉体1外的部分以固定每个所述电极13，也确保了电极在冶金电炉的正常运行期间始终保持为固定的倾斜夹角，有利于电炉的稳定运行。

根据本实用新型，冶炼电炉在对物料进行冶炼时，常常会因为从顶部入料口14进入的物料填入到多个电极之间而导致断弧，例如，如果填入电极间的物料为粒度较大的大块料，电极产生的电弧则会通过大块料与多个电极之间所形成的空隙通过以消化该大块料，虽然会导致负电荷波动出现迅速下跌，但是，很快就能够将该大块料在该高温消化区消化掉，从而使得多个电极间恢复正常；如果填入电极间的物料为堆积在一起的粒度过小的小块料，这些堆积的小块料与多个电极之间通常紧密接触，很难形成空隙，导致电极形成的电弧几乎无通透性能，甚至造成了彻底断弧，影响了生产。考虑到上述问题的出现，冶炼电炉所适用的物料一般需要严格控制粒度，但是，这样影响了原料粒度的选择范围，造成了冶炼电炉在运行期间的诸多不便，降低了生产效率。为了扩大冶炼电炉所采用物料的粒度选择范围，电极可以设置为能够调节自身的倾斜角度。例如，所述电极安装单元包括调节器，所述调节器设置为能够调节所述电极把持器11的位置，以调节所述电极把持器11所固定的电极13相对于竖直方向的倾斜角度，以便于根据实际需求的不同，合理调节电极13的倾斜角度，在保证冶炼电炉的运行工况稳定的前提下，扩大了物料的粒度选择范围，从而达到效应最大化。

进一步地，所述调节器包括调节机构、行走轨道8和驱动装置9，所述调节机构可活动地连接于所述行走轨道8并且设置为能够调节所述行走轨道8相对于竖直方向的倾斜角度，所述电极把持器11设置在所述行走轨道8上并且能够通过所述驱动装置9驱动而沿所述行走轨道8的延伸方向往复移动，其中，驱动装置9与电极把持器可传递动力地连接。使用时，通过调节机构来调节行走轨道8的倾斜角度，倾斜角度发生改变的行走轨道8能够通过电极把持器11来带动电极的倾斜角度随之发生改变，直至电极处于最佳的倾斜角度为止，此时，多个电极的位于冶炼电炉内的端部之间的水平距离势必发生改变，对冶炼电炉的稳定运行造成了不利影响，为了保证冶炼电炉能够稳定运行，则需要将多个电极的位于冶炼电炉内的端部之间的水平距离调节至合理范围，具体的，可以通过驱动装置9驱动电极把持器11沿所述行走轨道8的延伸方向进行往复移动，以带动电极随着电极把持器11进行同步移动，直至电极的位于冶炼电炉的端部处于最佳位置(最佳位置指的是，多个电极的位于冶炼电炉内的端部之间的水平距离调节至合理范围时，每个电极的位于冶炼电炉内的端部所处的位置)为止，在电极把持器11沿所述行走轨道8往复移动的过程中，不会影响电极的倾斜角度，也就是，电极仍保持在该最佳倾斜角度。其中，电极把持器11的具体结构不受限制，例如，电极把持器11包括彼此连接的电极把持器行走座11a和电极把持器夹紧座11b，电极把持器行走座11a设置为能够沿行走轨道移动并且能够固定在该行走轨道8上，电极把持器夹紧座11b用于固定电极并且使得电极的长度方向与行走轨道的延伸方向保持一致。其中，该驱动装置9可以设置为各种合理装置，例如，如图1所示的电机91，此时，电机91的驱动轴可以通过减速器10与电极把持器11的电极把持器行走座11a可传递动力的连接；或者是，该驱动装置9设置为如图2所示液压缸92，其中，液压缸92包括彼此配合的液压伸缩杆91a和电液缸体92b，电液缸体92b固定在行走轨道8上，液压伸缩杆91a与电极把持器11的电极把持器行走座11a可传递动力的连接，在此基础上，为了方便安装电液缸体92b，还可以设置安装板37和安装座38，安装板37固定在行走轨道上，安装座38固定安装在安装板37上，安装座38用于固定安装电液缸体92b。

如图1和2所示，所述调节机构包括固定架6和调节架7，所述固定架6设置在所述调节架7和炉体1之间并且与所述行走轨道8铰接，所述调节架7与所述行走轨道8铰接并且设置为能够带动所述行走轨道8绕所述行走轨道8与固定架6的铰接点旋转，通过调节该调节架7的高度来带动所述行走轨道8绕所述行走轨道8与固定架6的铰接点旋转，从而改变行走轨道8的倾斜角度。根据本实用新型的一种具体实施方式，为了使得每个所述电极13与竖直方向之间的倾斜夹角设置为50°-60°，如图1和2所示，调节架的高度始终高于固定支架的高度。使用时，通过增加调节架的高度，带动行走轨道绕行走轨道8与固定架6的铰接点沿图1所示的顺时针方向进行旋转，使得行走轨道的倾斜角度加大，进而通过电极把持器带动电极与行走轨道进行同步旋转，也使得电极的倾斜角度随之增加，直至该电极旋转至最佳倾斜角度为止，当然，需要同时调节其余电极的倾斜角度，以使得其余电极的倾斜角度与该电极的倾斜角度保持一致；此时，导致电极的位于冶炼电炉内的端部下移，并且与其他电极的位于冶炼电炉内的端部之间的水平距离增加，为了使得冶炼电炉能够稳定运行，启动驱动装置，通过驱动装置驱动电极把持器11沿所述行走轨道8的延伸方向朝向炉体的方向移动，以带动电极随着电极把持器11进行同步移动，直至该电极再次移动至该电极在旋转前所处位置的正下方处位置，以拉近电极距离其余电极的水平距离，当然，需要同时调节其余电极的位置，以使得该电极的位于冶炼电炉内的端部能够与其余电极的位于冶炼电炉内的端部之间保持合理的水平距离。其中，调节架7可以设置为各种合理结构，例如，调节架7包括如图2所示的花扳调节拉杆71、活动支撑板72、固定支撑面板73和铰接座74，其中，花扳调节拉杆71的底端与固定支撑面板73铰接，花扳调节拉杆71的顶端与活动支撑板72的中部可活动地连接，活动支撑板72的底端通过铰接座74与固定支撑面板73铰接，活动支撑板72的顶端可活动地连接在行走轨道上。使用时，调节行走轨道的倾斜角度增加的具体操作步骤如下：先将花扳调节拉杆71绕花扳调节拉杆71与固定支撑面板73的铰接处沿如图2所示的顺时针方向旋转，则花扳调节拉杆71则沿着活动支撑板72的延伸方向向上移动，此时，调节活动支撑板72绕活动支撑板72与固定支撑面板73的铰接处沿如图2所示的顺时针方向旋转，则行走轨道的倾斜角度增加，直至旋转轨道的倾斜角度增加至最佳角度为止，将花扳调节拉杆71上移至该活动支撑板72的合适位置处并固定，将活动支撑板72下移至行走轨道的合适位置处并固定；当然，调节行走轨道的倾斜角度减小的具体操作可参考上述操作，不再赘述。

如图1和2所示，所述炉体1的侧壁设置为沿竖直方向延伸的圆筒结构，并且所述炉体1的侧壁上包括沿周向分布的三个电极孔，所述冶炼电炉包括分别设置在三个所述电极孔中的三个所述电极13，通过将炉体设置为圆筒结构(即，炉型设置为圆形)，优化了炉体结构的合理性，从而增加了炉体的使用寿命。

如图1-3所示，三个所述电极孔沿所述炉体1的周向等距分布。如图3所示，三个电极孔处于炉体1的同一横截面上，在该横截面上，位于任意两个所述电极孔的中心处之间的圆弧所对应的圆心角为120°，使得电极分布更为均匀，保证了电炉中的熔化区热能分布更为均匀，增加了冶炼电炉的使用寿命。进一步的，如图1和2所示，每个电极穿过相应的电极孔并沿如图1所示的倾斜向下延伸，以进入到炉体1内，通过将电极设置为倾斜向下延伸，有利于增加电极孔和出液口的高度差，以便于冶炼电炉在出液口发生部分或完全封堵的情况下显著扩大了冶炼溶液的储存量，留出了更多的缓冲时间，显著降低了冶炼溶液经由电极孔溢出的风险，安全性高，还能够在冶炼过程中形成小溶液池，为电极头少量穿入该溶液池中进行做功提供了便利条件，提高了工作用电负荷的稳定性，避免了电炉运行过程断弧现象的发生。

进一步的，所述炉体1的底壁设置为圆锥台结构，结构简单，节约了占地面积。

进一步的，所述冶炼电炉包括可倾倒装置，所述可倾倒装置与所述炉体1可旋转地连接，以使得所述可倾倒装置带动所述炉体1绕水平方向的旋转轴线进行旋转，有利于处理冶炼电炉中的剩余物料，方便快捷，降低了劳动强度，节能降耗。具体的，该可倾倒装置可以设置为各种合理结构，例如，可倾倒装置包括电机、托圈2、轴承支座4和小链齿轮5，其中，电机的输出轴通过传送带与小链齿轮5可传递动力地连接，小链齿轮5上的输出轴穿过轴承支座4上的轴承孔与托圈可传递动力地连接，托圈2套设在炉体的呈圆锥台结构的底壁外。使用时，通过电机驱动小链齿轮同步旋转，以通过小链齿轮的输出轴带动托圈2绕小链齿轮的输出轴的轴线方向旋转，进而带动炉体随着托圈2进行同步旋转，从而实现了炉体能够自动倾倒，其中，小链齿轮的输出轴的轴线设置为沿水平方向延伸。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。