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一种电极棒的制作方法
发布时间:2020-04-25 13:44    文章作者:ag8亚洲国际游戏

  电渣重熔钢是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的方法。其目的是提高金属纯度,改善铸锭结晶。电渣重熔的基本过程如图1所示,将平炉、在铜制水冷结晶器中注入熔融的碱性渣,自耗电极一端插入渣池;自耗电极、渣池、金属熔池、铸锭、底水箱通过短网电缆和变压器形成回路;渣池靠本身的电阻加热到高温,自耗电极的端部被熔渣加热熔化,形成金属熔滴,然后金属熔滴脱落,穿过渣池进入金属熔池;由于水冷结晶器强制冷却作用,液态金属迅速凝固形成锭子,铸锭由下而上地顺序凝固,使金属熔池和渣池不断向上移动,上升渣池在水冷结晶器的内壁上形成一层渣壳,这层渣壳不仅使铸锭表面平滑、光洁,也起绝缘作用,由于铸锭上端有热源,下面底水箱具有制冷作用,促使铸锭结晶自下而上。

  电渣重熔能有效去除钢中非金属夹杂物和脱硫,是生产航空材料可靠的方法,随航空事业发展电渣重熔产量在增长,近年美国电渣炉的增建,主要是航空工业的需要。在铁路交通的发展方面,机车车辆增速所用轴承钢及弹簧钢要求超纯及高均匀度,需提供电渣钢来满足。今后电渣重熔发展中要注重提高热效率及电效率,以降低吨钢电耗(世界最先进的指标达849kW·h/t),同时应推广无氟渣,德国电渣炉采用无氟渣重熔杜绝了氟对大气的污染。

  电渣重熔是把用一般冶炼方法制成的钢(通常是电炉钢)进行再精炼的工艺。电渣重熔炼钢的原料是电极棒(自耗电极),在重熔过程中电极棒被通过电流的渣池加热并逐渐熔化掉,金属熔滴通过渣液清洗后,在水冷结晶器中结晶成电渣锭。由于渣液的去夹杂作用和良好的结晶条件,电渣重熔金属具有良好的纯净度,铸态组织细致均匀,无白点及偏析,硫含量极低,夹杂物细小弥散等优良性能。

  现有技术中的多角形自耗电极,角数少,熔滴的钢锭质量不稳定,结晶不均匀,熔化不均匀,钢锭内部可能会出现疏松带,影响钢锭质量。

  中国发明专利申请,公开号:CN 104018001 A,公开日:2014年9月3号,公开了一种用于电渣重熔的自耗电极,其包括有套筒,在套筒中心穿过有中心铁芯,中心铁芯与套筒的两端固接;套筒和中心铁芯之间压实填充有合金粉末。该自耗电极采用中心铁芯保证了导电面积;套筒与中心铁芯之间的空腔填充合金粉末,外部套筒用于粉末成型及电渣重熔的导电; 其不足之处在于,该自耗电极结构复杂,成型较为麻烦。

  针对现有技术中自耗电极熔滴的钢锭质量不稳定的问题,本实用新型提供一种电极棒。它熔滴的钢锭质量稳定,结晶熔化均匀。

  一种电极棒,包括电极棒本体、末端和首端,还包括固定端,所述的电极棒本体一端为末端,另一端为首端,首端与固定端连接,电极棒本体为柱状,电极棒本体周身均匀分布有电极角,电极棒本体的首端的电极角顶点所在圆周的直径为750-800mm,所述的末端直径小于首端直径5cm。

  优选地,相邻电极角顶点的距离为20-22cm,是现有技术中的3/5-2/3倍。

  优选地,在电极棒成型过程中,所述电极棒本体外侧为模具,所述模具的上部和下部均设有一对挂耳。

  优选地,所述的电极棒本体下方的工作台上设有结晶器,液态炉渣渣池位于结晶器内,电极棒本体的末端位于结晶器内的液态炉渣渣池正上方。

  优选地,所述的电极升降系统包括立柱、回转臂、横臂和电极夹持器,立柱固定在结晶器一侧的工作台上,立柱上设有丝杠,丝杠顶部上设有回转臂和横臂,回转臂和横臂均通过电极夹持器与吊具的吊钩连接。

  优选地,所述的丝杠为滚珠丝杠,滚珠丝杠底部依次与减速机和变频电机连接,所述的立柱与电动推杆连接。

  优选地,还包括高压电源和低压电源,高压电源的输出端连接变压器,变压器输出端通过铜排与电极棒的电极棒本体连接,低压电源与变频电机和电动推杆连接。

  优选地,所述的首端与吊具连接,所述的吊具包括吊钩、连接柱和端头板,所述的首端与端头板底部连接,端头板顶部与连接柱一端连接,连接柱另一端与吊钩连接。

  (1)本实用新型的一种电极棒,多个电极角的电极棒在熔渣过程中,结晶和熔化均匀,熔渣的钢锭一致性好,且性能稳定;

  (2)本实用新型的一种电极棒,与现有技术相比,本申请通过限制相邻电极角间的距离,增多了电极角的数量,电极角数量的增多使得熔化均匀,成型的钢锭一致性好;

  (3)本实用新型的一种电极棒,电极棒本体外侧为模具,所述模具的上部和下部均设有一对挂耳;模具上的挂耳便于对模具进行吊挂和脱模;

  (4)本实用新型的一种电极棒,丝杠调节电极棒本体在竖直方向上的高度,回转臂和横臂调节电极棒本体在某一水平面上的位置;两者结合实现对电极棒本体在三维空间内特定位置的调节;

  (5)本实用新型的一种电极棒,高压电源为电极棒本体提供电源,以使电极棒本体熔渣结晶,因电极棒本体有多个电极角,所以在熔渣过程中,结晶和熔化均匀,熔渣的钢锭一致性好,且性能稳定;低压电源为变频电机供电,驱动电极棒本体在高度位置上移动。

  图中:1、自耗电极;11、首端;12、末端;13、电极角;2、模具;21、挂耳;3、吊具;31、吊钩;32、连接柱;33、端头板。

  一种电极棒,包括电极棒本体1、末端12和首端11,还包括固定端,所述的电极棒本体1一端为末端12,另一端为首端11,首端11与固定端连接,电极棒本体1为柱状,电极棒本体1周身均匀分布有电极角13,电极棒本体1的首端11的电极角13顶点所在圆周的直径为750-800mm,所述的末端12直径小于首端11直径5cm。多个电极角13的电极棒在熔渣过程中,结晶和熔化均匀,熔渣的钢锭一致性好,且性能稳定。

  一种电极棒,在实施例1的基础上作出改进:相邻电极角13顶点的距离为20-22cm(具体应用时可以选择20cm、21cm、20.5cm、21.6cm或22cm等数值),是现有技术中的3/5-2/3倍(在具体应用时,相邻电极角13顶点的距离可以选择为现有技术的3/5、19/30或2/3等倍数值),在本实施例中为现有技术的2/3倍。与现有技术相比,本申请通过限制相邻电极角13间的距离,增多了电极角13的数量,电极角13数量的增多使得熔化均匀,成型的钢锭一致性好。在电极棒成型过程中,所述电极棒本体1外侧为模具2,所述模具2的上部和下部均 设有一对挂耳21。模具2上的挂耳21便于对模具2进行吊挂和脱模。电极角13的数量大于8。通过设置多个电极角13,使得熔渣过程中,结晶和熔化均匀,熔渣的钢锭一致性好,且性能稳定。

  一种电极棒,在实施例1或2的基础上作出改进:所述的电极棒本体1下方的工作台上设有结晶器,液态炉渣渣池位于结晶器内,电极棒本体1的末端12位于结晶器内的液态炉渣渣池正上方。对电极棒本体1通电后,在熔渣过程中,从电极棒本体1末端熔渣落入到结晶器内结晶,结晶均匀,一致性好。

  一种电极棒,在实施例1-3任一项的基础上作出改进:所述的首端11通过吊具3与电极升降系统连接。电极升降系统通过吊具3吊起电极棒本体1的首端11,电极升降系统改变电极棒本体1的位置,调整熔渣件的熔铸过程。

  一种电极棒,在实施例1-4任一项的基础上作出改进:所述的电极升降系统包括立柱、回转臂、横臂和电极夹持器,立柱固定在结晶器一侧的工作台上,立柱上设有丝杠,丝杠顶部上设有回转臂和横臂,回转臂和横臂均通过电极夹持器与吊具3的吊钩31连接。

  丝杠调节电极棒本体1在竖直方向上的高度,回转臂和横臂调节电极棒本体1在某一水平面上的位置;两者结合实现对电极棒本体1在三维空间内特定位置的调节。

  所述的丝杠为滚珠丝杠,滚珠丝杠底部依次与减速机和变频电机连接,所述的立柱与电动推杆连接。通过电机与减速机连接,带动滚珠丝杠运动实现对电极棒本体1高度位置调节。

  一种电极棒,在实施例1-5任一项的基础上作出改进:还包括高压电源和低压电源,高压电源的输出端连接变压器,变压器输出端通过铜排与电极棒的电极棒本体1连接,低压电源与变频电机和电动推杆连接。

  高压电源为电极棒本体1提供电源,以使电极棒本体1熔渣结晶,因电极棒本体1有多个电极角13,所以在熔渣过程中,结晶和熔化均匀,熔渣的钢锭一致性好,且性能稳定;低压电源为变频电机供电,驱动电极棒本体1在高度位置上移动。

  一种电极棒,在实施例1-6任一项的基础上作出改进:所述的首端11与吊具3连接,所述的吊具3包括吊钩31、连接柱32和端头板33,所述的首端11与端头板33底部连接,端头板33顶部与连接柱32一端连接,连接柱32另一端与吊钩31连接。

  所述的吊钩31为一块钢板,表面设有通孔如图3所示,吊钩31位于连接柱32的上表面上,吊钩31与连接柱32之间设有三角形的加强肋,端头板33与连接柱32之间也设有三角形的加强肋;因电极棒本体1较重,通过设置加强肋,增强连接关系。


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