專利名稱：450噸電渣重熔爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電渣冶煉設(shè)備，具體涉及一種450噸電渣重熔爐。
技術(shù)背景
現(xiàn)有的電渣冶煉技術(shù)，采用200噸三相三搖臂雙極串聯(lián)電渣重熔爐，僅能生產(chǎn)最 大重量不超過(guò)200噸的電渣錠，但是百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組堆內(nèi)構(gòu)件用不銹鋼大鍛件，第二、 第三代百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組的汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、蒸發(fā)器管板等核電大鍛件，以 及大型支承輥等超大型鍛件，需要用到大量的重量超過(guò)200噸的電渣錠，現(xiàn)有的電渣冶煉 設(shè)備無(wú)法滿足需要。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種450噸電渣重熔爐，它可以生產(chǎn)重量在 200噸到450噸級(jí)的全系列、內(nèi)部材質(zhì)純凈、組織致密、低氫、低鋁、超低硫和化學(xué)成分均勻 的高質(zhì)量電渣錠。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明450噸電渣重熔爐的技術(shù)解決方案為
包括立柱裝置、橫臂、升降平臺(tái)、電動(dòng)平車(chē)、結(jié)晶器；立柱裝置包括三根立柱，每根 立柱設(shè)有一橫臂，橫臂的連接端通過(guò)橫臂連接裝置與立柱的上部連接，橫臂的自由端設(shè)有 電極夾頭，電極夾頭使電極固定于橫臂上；橫臂設(shè)有橫臂升降裝置，橫臂升降裝置驅(qū)動(dòng)橫臂 在立柱上升降；橫臂設(shè)有橫臂回轉(zhuǎn)裝置，橫臂回轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)橫臂相對(duì)于立柱旋轉(zhuǎn)；三根立 柱所圍成的空間內(nèi)設(shè)有升降平臺(tái)，升降平臺(tái)與立柱的下部滑動(dòng)連接；升降平臺(tái)設(shè)有平臺(tái)升 降裝置，平臺(tái)升降裝置驅(qū)動(dòng)升降平臺(tái)上下移動(dòng)；升降平臺(tái)上設(shè)置有電動(dòng)平車(chē)，電動(dòng)平車(chē)頂部 設(shè)有水冷底板，結(jié)晶器設(shè)置于水冷底板上。
所述橫臂連接裝置包括回轉(zhuǎn)套、回轉(zhuǎn)套頂座、回轉(zhuǎn)套底座，回轉(zhuǎn)套的頂面設(shè)置回轉(zhuǎn) 套頂座，回轉(zhuǎn)套的底面設(shè)置回轉(zhuǎn)套底座；回轉(zhuǎn)套套設(shè)于立柱上部；回轉(zhuǎn)套頂座及回轉(zhuǎn)套底 座的內(nèi)圈分別均布有多個(gè)支撐輪；立柱上部的表面均布有多個(gè)導(dǎo)軌，其中至少2個(gè)導(dǎo)軌為 帶槽導(dǎo)軌；該多個(gè)支撐輪分別設(shè)置于立柱外表面的導(dǎo)軌上。
所述回轉(zhuǎn)套底座通過(guò)單排四點(diǎn)接觸球無(wú)齒式回轉(zhuǎn)支承與立柱連接。
所述橫臂回轉(zhuǎn)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速機(jī)、齒輪傳動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)減速機(jī)連 接小齒輪，小齒輪與大齒圈嚙合，大齒圈固定連接于橫臂連接裝置的回轉(zhuǎn)套外圈。
所述橫臂升降裝置包括橫臂調(diào)節(jié)絲桿、三相異步交流電機(jī)、交流變頻調(diào)速電機(jī)、行 星擺線針輪減速機(jī)、傳動(dòng)齒輪箱；橫臂調(diào)節(jié)絲桿通過(guò)與之嚙合的球面軸承與橫臂連接；
三相異步交流電機(jī)連接傳動(dòng)齒輪箱的第一輸入軸，傳動(dòng)齒輪箱通過(guò)圓錐齒輪箱連 接橫臂調(diào)節(jié)絲桿；交流變頻調(diào)速電機(jī)通過(guò)行星擺線針輪減速機(jī)連接傳動(dòng)齒輪箱的第二輸入 軸。
所述平臺(tái)升降裝置包括垂直設(shè)置的多根平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿、絲桿驅(qū)動(dòng)裝置，升降平臺(tái) 分別通過(guò)球面軸承與該多根平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿連接，絲桿驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)多根平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿旋轉(zhuǎn)，使球面軸承沿平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)升降平臺(tái)的上下移動(dòng)。
所述絲桿驅(qū)動(dòng)裝置包括三相異步交流電機(jī)、交流變頻調(diào)速電機(jī)、行星擺線針輪減 速機(jī)、傳動(dòng)齒輪箱、中間分配齒輪箱、圓錐齒輪箱；三相異步交流電機(jī)連接傳動(dòng)齒輪箱的第 一輸入軸，傳動(dòng)齒輪箱的輸出軸連接中間分配齒輪箱的輸入軸，中間分配齒輪箱的輸出軸 分別通過(guò)圓錐齒輪箱連接多根平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿；交流變頻調(diào)速電機(jī)通過(guò)行星擺線針輪減速機(jī) 連接傳動(dòng)齒輪箱的第二輸入軸。
所述結(jié)晶器的外側(cè)設(shè)有兩套或多套結(jié)晶器提升裝置，結(jié)晶器提升裝置包括卷?yè)P(yáng) 機(jī)、結(jié)晶器提升驅(qū)動(dòng)裝置、繩輪組、繩輪架、鋼絲繩；繩輪組設(shè)置于繩輪架上；鋼絲繩的一端 連接結(jié)晶器的提升吊耳，鋼絲繩繞過(guò)繩輪組，連接卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)由結(jié)晶器提升驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū) 動(dòng)。
所述電極夾頭包括電極夾、氣缸、冷卻水箱，電極夾設(shè)置于橫臂的一側(cè)，電極夾通 過(guò)氣缸驅(qū)動(dòng)，氣缸設(shè)置冷卻水箱；橫臂上與電極夾相應(yīng)的部位設(shè)有限位螺母。
所述立柱設(shè)有橫臂平衡重裝置，橫臂平衡重裝置包括平衡重繩輪架、平衡重繩輪 組、平衡重鋼絲繩、平衡錘；平衡重繩輪架固定設(shè)置于立柱的頂部，平衡重繩輪架上設(shè)置平 衡重繩輪組；一端連接橫臂的平衡重鋼絲繩繞過(guò)平衡重繩輪組，將平衡錘吊掛于立柱內(nèi)腔。
本發(fā)明可以達(dá)到的技術(shù)效果是
本發(fā)明450噸電渣重熔爐，既可用于直接造渣又可生產(chǎn)電渣重熔鋼錠，解決了普 通電爐無(wú)法生產(chǎn)巨型鋼錠的困難。本發(fā)明用于生產(chǎn)大型電渣重熔鋼錠，可生產(chǎn)最大直徑為 3600mm、最大高度為6000mm、最大重量為450噸的電渣重熔鋼錠(相當(dāng)于600噸級(jí)的雙真空 電爐錠)，填補(bǔ)了電渣重熔技術(shù)領(lǐng)域的空白。
本發(fā)明能夠用于生產(chǎn)百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組堆內(nèi)構(gòu)件用不銹鋼大鍛件及第二、第三 代百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組的汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、蒸發(fā)器管板等核電大鍛件以及大 型支承輥等超大型鍛件。




下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明 圖1是本發(fā)明450噸電渣重熔爐的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是立柱的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2中A-A的剖面圖； 圖4是橫臂與立柱連接部分的示意圖； 圖5是橫臂的俯視圖； 圖6是橫臂升降裝置的示意圖。 圖中附圖標(biāo)記說(shuō)明 10為立柱裝置， 11為立柱中間曲梁， 13為上段立柱， 132為帶槽導(dǎo)軌， 14為下段立柱， 21為橫臂連接裝置，100為立柱，12為立柱上連接梁，131為導(dǎo)軌，133為襯板，20為橫臂，211為回轉(zhuǎn)套底座，
212為回轉(zhuǎn)套，
216為大齒圈，215為支撐輪， 22為橫臂升降裝置， 222為球面軸承， 225為交流變頻調(diào)速電機(jī)， 227為傳動(dòng)齒輪箱， 25為橫臂平衡重裝置， 252為平衡重繩輪架， 31為平臺(tái)升降裝置， 40為電動(dòng)平車(chē)， 50為結(jié)晶器，
221為橫臂調(diào)節(jié)絲桿，
2M為三相異步交流電機(jī)，
226為行星擺線針輪減速機(jī)，
2 為圓錐齒輪箱，
251為平衡錘，
30為升降平臺(tái)，
311為平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿，
511為繩輪架，
51為結(jié)晶器提升裝置。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明450噸電渣重熔爐，包括立柱裝置10、橫臂20、升降平臺(tái)30、電 動(dòng)平車(chē)40、結(jié)晶器50 ；
立柱裝置10包括第一立柱、第二立柱、第三立柱，三根立柱100的中心線位于同一 圓周上，三根立柱100在該圓周上均布，在布置上形成三足鼎立之態(tài)勢(shì)，三根立柱100的上、 下端面分別在同一個(gè)水平面上。三根立柱100分別通過(guò)各自的立柱底座與地基固定連接。
三根立柱100的中部設(shè)有立柱中間曲梁11，兩根立柱中間曲梁11分別將第一立柱 與第二立柱、第一立柱與第三立柱連成一體。第二立柱與第三立柱之間的空間用于電動(dòng)平 車(chē)40及電渣重熔鋼錠等物件的進(jìn)出。
三根立柱100的頂端設(shè)有立柱上連接梁12，三根立柱上連接梁12的一端彼此連 接，另一端分別與三根立柱100連接；三根立柱上連接梁12將第一立柱、第二立柱與第三立 柱連成一體。為保證行車(chē)起吊有足夠的空間，可選用呈曲線狀的立柱上連接梁12。
如圖2所示，每根立柱100包括上、下兩段，上段立柱13與下段立柱14之間通過(guò) 法蘭連接；如圖3所示，上段立柱13的表面圓周均布有8個(gè)沿立柱軸向延伸的導(dǎo)軌131，其 中2個(gè)180°分布的導(dǎo)軌為帶槽導(dǎo)軌132 ；帶槽導(dǎo)軌132的凹槽延伸方向?yàn)榱⒅妮S向，凹 槽底部設(shè)有襯板133。
8個(gè)導(dǎo)軌131用于與橫臂20的橫臂連接裝置21連接，導(dǎo)軌131的長(zhǎng)度為橫臂20 升降的行程長(zhǎng)度。
下段立柱14的底部設(shè)置于立柱底座中，立柱底座通過(guò)上下兩排沿立柱徑向設(shè)置 的螺栓與下段立柱14的底部固定連接，下段立柱14底部的螺栓連接部位為配合面，與立柱 底座的立柱孔相配合。
本發(fā)明的下段立柱14被緊固在立柱底座中，三個(gè)等高的立柱底座則通過(guò)地腳螺 栓與地基固定連接，使三個(gè)立柱底座處于同一個(gè)基礎(chǔ)平面上，從而使三根立柱100穩(wěn)定地 固定于地基上。
三根立柱100為焊接鋼管，即通過(guò)卷板機(jī)將鋼板卷成兩個(gè)半圓件，再用通過(guò)焊接 方式將其焊接成為焊接鋼管，上段立柱13由3段焊接鋼管與鑄鋼法蘭拼焊而成，下段立柱 14由2段焊接鋼管與鑄鋼法蘭拼焊而成。6
這種立柱的制造方法簡(jiǎn)單方便，能夠縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本。
每根立柱100的上部設(shè)有橫臂20，橫臂20的連接端通過(guò)橫臂連接裝置21與立柱 100的上部連接，橫臂20的自由端設(shè)有沿橫臂長(zhǎng)度方向設(shè)置的兩個(gè)電極夾頭；三個(gè)橫臂20 的六個(gè)電極夾頭能夠同時(shí)夾緊六個(gè)電極，當(dāng)三個(gè)橫臂20處于工作位置時(shí)，該六個(gè)電極位于 同一個(gè)電極分布圓上。
橫臂20的作用是在造渣和電渣錠的冶煉過(guò)程中，夾持電極并將其吊掛在橫臂20 的端部，使電極按工藝要求速度的下降、提升和移動(dòng)，使電極能連續(xù)不斷地熔化和交錯(cuò)更 換，直至電渣錠重量達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)值。
電極夾頭包括可沿橫臂寬度方向移動(dòng)的電極夾、氣缸、冷卻水箱，電極夾設(shè)置于橫 臂的一側(cè)，電極夾通過(guò)氣缸驅(qū)動(dòng)，氣缸設(shè)置冷卻水箱。橫臂20上與電極夾相應(yīng)的部位設(shè)有 限位螺母。
驅(qū)動(dòng)氣缸使電極夾向橫臂20的限位螺母靠近，使安裝有電極的吊架被電極夾和 限位螺母共同夾緊于橫臂上。吊架及與其連接的電極可實(shí)行整體安裝和更換。
電極夾及氣缸分別帶有自冷裝置，即電極夾及氣缸分別與冷卻水循環(huán)系統(tǒng)直接連 接，加強(qiáng)了冷卻效果。
冷卻水箱則使氣缸進(jìn)一步冷卻，兩道冷卻防線為確保氣缸密封件的正常工作創(chuàng)造 了良好的條件。
電極夾與設(shè)置于橫臂20 —側(cè)的變壓器直接連接，用于向電極供電。
電極夾通過(guò)絕緣墊與其它零件絕緣，吊架與電極的接觸部位也設(shè)置有絕緣墊，使 電極及電極夾與設(shè)備的其它部位安全絕緣。
三個(gè)橫臂20 —側(cè)各設(shè)置一臺(tái)變壓器，變壓器的引出線至電極夾的距離最短，此時(shí) 該短網(wǎng)回路損耗最小，功率因素最高。
如圖4所示，橫臂連接裝置21包括回轉(zhuǎn)套212、回轉(zhuǎn)套頂座、回轉(zhuǎn)套底座211，回轉(zhuǎn) 套212的頂面設(shè)置回轉(zhuǎn)套頂座，回轉(zhuǎn)套212的底面設(shè)置回轉(zhuǎn)套底座211 ；回轉(zhuǎn)套212套設(shè)于 立柱100上部，回轉(zhuǎn)套212與立柱100外表面(包括導(dǎo)軌131、132的外表面)之間設(shè)有間 隙，以便于回轉(zhuǎn)套212與立柱100相對(duì)旋轉(zhuǎn)；回轉(zhuǎn)套頂座及回轉(zhuǎn)套底座211的內(nèi)圈分別均 布有8個(gè)支撐輪215，支撐輪215的滾動(dòng)方向與立柱的軸向一致；2圈支撐輪215分別設(shè)置 于立柱外表面的8個(gè)導(dǎo)軌131上，立柱外表面的2個(gè)帶槽導(dǎo)軌132使支撐輪215只能沿立 柱的軸向滾動(dòng)而不至于偏離。各支撐輪215分別通過(guò)徑向軸承與回轉(zhuǎn)套頂座或回轉(zhuǎn)套底座 211連接?；剞D(zhuǎn)套212分別通過(guò)軸承與回轉(zhuǎn)套頂座及回轉(zhuǎn)套底座211連接?；剞D(zhuǎn)套212的 側(cè)面設(shè)有橫臂連接法蘭，橫臂20通過(guò)橫臂連接法蘭與回轉(zhuǎn)套212固定連接。
回轉(zhuǎn)套底座211通過(guò)單排四點(diǎn)接觸球無(wú)齒式回轉(zhuǎn)支承與立柱100連接，單排四點(diǎn) 接觸球無(wú)齒式回轉(zhuǎn)支承為回轉(zhuǎn)套212的下支點(diǎn)，能夠同時(shí)承受軸向力和徑向力?；剞D(zhuǎn)套頂 座通過(guò)滾子軸承與立柱100連接，滾子軸承為回轉(zhuǎn)套212的上支點(diǎn)，承受徑向力。
如圖5所示，橫臂連接裝置21設(shè)有橫臂回轉(zhuǎn)裝置，橫臂回轉(zhuǎn)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減 速機(jī)、齒輪傳動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)減速機(jī)連接小齒輪，小齒輪與大齒圈216嚙合，大齒圈 216固定連接于橫臂連接裝置21的回轉(zhuǎn)套212外圈。由于工作過(guò)程中只需橫臂20進(jìn)行一 定范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)而無(wú)需進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)，因此大齒圈216僅為整圈齒圈的一部分。大齒圈 216的回轉(zhuǎn)中心為立柱100的中心。
如需橫臂20進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)， 小齒輪帶動(dòng)與之嚙合的大齒圈216旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)與大齒圈216固定連接的回轉(zhuǎn)套212相 對(duì)于立柱旋轉(zhuǎn)，使橫臂20按需要旋轉(zhuǎn)至所需角度。
橫臂連接裝置21設(shè)有橫臂升降裝置22，橫臂升降裝置22包括橫臂調(diào)節(jié)絲桿221、 三相異步交流電機(jī)224、交流變頻調(diào)速電機(jī)225、行星擺線針輪減速機(jī)226、傳動(dòng)齒輪箱227 ； 橫臂調(diào)節(jié)絲桿221垂直設(shè)置于立柱100的一側(cè)；橫臂調(diào)節(jié)絲桿221的底端通過(guò)圓錐齒輪箱 228與地基固定連接，橫臂調(diào)節(jié)絲桿221的頂端與立柱100頂端固定連接。
如圖5、圖6所示，三相異步交流電機(jī)2 連接傳動(dòng)齒輪箱227的第一輸入軸，傳動(dòng) 齒輪箱227通過(guò)圓錐齒輪箱2 連接橫臂調(diào)節(jié)絲桿221，橫臂調(diào)節(jié)絲桿221通過(guò)與之嚙合的 球面軸承222與橫臂連接裝置21的回轉(zhuǎn)套底座211連接，球面軸承222通過(guò)球面軸承座固 定連接于回轉(zhuǎn)套底座211。三相異步交流電機(jī)2M用于驅(qū)動(dòng)橫臂20快速升降。
圓錐齒輪箱2 包括水平設(shè)置的錐齒輪、垂直設(shè)置的錐齒輪，水平設(shè)置的錐齒輪 與垂直設(shè)置的錐齒輪互相嚙合；水平設(shè)置的錐齒輪連接傳動(dòng)齒輪箱227，垂直設(shè)置的錐齒 輪連接橫臂調(diào)節(jié)絲桿221的底端。圓錐齒輪箱2 將水平方向的旋轉(zhuǎn)變成垂直方向的旋轉(zhuǎn)， 使橫臂調(diào)節(jié)絲桿221在垂直方向上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)球面軸承222沿橫臂調(diào)節(jié)絲桿221 上下移動(dòng)。
交流變頻調(diào)速電機(jī)225通過(guò)行星擺線針輪減速機(jī)2 連接傳動(dòng)齒輪箱227的第二 輸入軸。交流變頻調(diào)速電機(jī)225用于驅(qū)動(dòng)橫臂慢速升降，其過(guò)載系數(shù)高，有較好的冷卻效 果，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便。
本發(fā)明采用了具有較大變速比的行星擺線針輪減速機(jī)226，能夠使傳動(dòng)齒輪箱 227的結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，既減輕了設(shè)備的重量。又縮短了生產(chǎn)周期，同時(shí)也降低了成本。
每個(gè)橫臂20各設(shè)有一套橫臂升降裝置。
冶煉過(guò)程中更換電極時(shí)，需使橫臂快速升降，以縮短更換電機(jī)的時(shí)間，此時(shí)，驅(qū)動(dòng) 三相異步交流電機(jī)224，使其通過(guò)傳動(dòng)齒輪箱227驅(qū)動(dòng)橫臂調(diào)節(jié)絲桿221快速旋轉(zhuǎn)，使球面 軸承222沿橫臂調(diào)節(jié)絲桿221快速升降，從而使橫臂快速升降。
冶煉過(guò)程中消耗電極時(shí)，需使橫臂20慢速下降，此時(shí)，驅(qū)動(dòng)交流變頻調(diào)速電機(jī) 225，交流變頻調(diào)速電機(jī)225通過(guò)行星擺線針輪減速機(jī)2 及傳動(dòng)齒輪箱227驅(qū)動(dòng)橫臂調(diào)節(jié) 絲桿221，由于行星擺線針輪減速機(jī)2 使交流變頻調(diào)速電機(jī)225大幅減速，使橫臂調(diào)節(jié)絲 桿221慢速旋轉(zhuǎn)，從而使橫臂慢速下降。
本發(fā)明的橫臂升降裝置22具有兩檔調(diào)速，能夠使橫臂按需要進(jìn)行快速或慢速升 降，可滿足工藝對(duì)橫臂升降速度具有更大范圍的變化要求。
立柱100設(shè)有橫臂平衡重裝置25，橫臂平衡重裝置25包括平衡重繩輪架252、平 衡重繩輪組、平衡重鋼絲繩、平衡錘251 ；平衡重繩輪架252固定設(shè)置于立柱100的頂部，平 衡重繩輪架252上設(shè)置平衡重繩輪組；一端連接橫臂的平衡重鋼絲繩繞過(guò)平衡重繩輪組， 將平衡錘251吊掛于立柱100內(nèi)腔。
三根立柱100所圍成的空間內(nèi)設(shè)有升降平臺(tái)30，升降平臺(tái)30分別通過(guò)滑動(dòng)軸承與 三根立柱100的下部連接，在升降平臺(tái)30上下移動(dòng)的過(guò)程中，立柱100可對(duì)升降平臺(tái)30起 到導(dǎo)向的作用。
升降平臺(tái)30設(shè)有平臺(tái)升降裝置31，平臺(tái)升降裝置31用于調(diào)節(jié)平臺(tái)的升降，使升降平臺(tái)30上下移動(dòng)。平臺(tái)升降裝置31包括垂直設(shè)置的四根平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿311、絲桿驅(qū)動(dòng)裝 置，四根平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿311相對(duì)于升降平臺(tái)30均布，平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿311的底部通過(guò)絲桿驅(qū) 動(dòng)裝置的圓錐齒輪箱固定于地基上，平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿311的頂端固定于立柱中間曲梁11的下 表面；升降平臺(tái)30通過(guò)球面軸承與四根平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿311連接，球面軸承的內(nèi)孔與平臺(tái)調(diào) 節(jié)絲桿311相嚙合；球面軸承通過(guò)球面軸承座與升降平臺(tái)30固定連接。
平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿311位于升降平臺(tái)30上方的部分設(shè)有伸縮式套管。伸縮式套管用 于為平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿311防塵，避免平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿311由于被污染而無(wú)法正常工作。
絲桿驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)四根平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿311旋轉(zhuǎn)，使球面軸承沿平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿 311上下移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)升降平臺(tái)30的上下移動(dòng)。
絲桿驅(qū)動(dòng)裝置包括三相異步交流電機(jī)、交流變頻調(diào)速電機(jī)、行星擺線針輪減速機(jī)、 傳動(dòng)齒輪箱、中間分配齒輪箱、圓錐齒輪箱；三相異步交流電機(jī)連接傳動(dòng)齒輪箱的第一輸 入軸，傳動(dòng)齒輪箱的輸出軸連接中間分配齒輪箱的輸入軸，中間分配齒輪箱的輸出軸分別 通過(guò)圓錐齒輪箱連接四根平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿311 ；三相異步交流電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)升降平臺(tái)快速升 降。該圓錐齒輪箱與橫臂升降裝置22的圓錐齒輪箱228的結(jié)構(gòu)相同，其作用是將中間分配 齒輪箱輸出軸的水平方向的旋轉(zhuǎn)變成平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿311的垂直方向的旋轉(zhuǎn)。
交流變頻調(diào)速電機(jī)通過(guò)行星擺線針輪減速機(jī)連接傳動(dòng)齒輪箱的第二輸入軸。交流 變頻調(diào)速電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)升降平臺(tái)慢速升降。
絲桿驅(qū)動(dòng)裝置的快慢速驅(qū)動(dòng)原理與橫臂升降裝置22的原理相同，三相異步交流 電機(jī)或交流變頻調(diào)速電機(jī)的動(dòng)力傳遞至傳動(dòng)齒輪箱后，通過(guò)中間分配齒輪箱將動(dòng)力平均分 配給四根平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿311，使四根平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿311同步旋轉(zhuǎn)，從而通過(guò)帶動(dòng)球面軸承升 降平臺(tái)30平穩(wěn)地上下移動(dòng)。
升降平臺(tái)30上設(shè)置有電動(dòng)平車(chē)40。
電動(dòng)平車(chē)40為用于承載結(jié)晶器50及結(jié)晶器內(nèi)鋼錠的小車(chē)，電動(dòng)平車(chē)40通過(guò)電機(jī) 驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)平車(chē)40通過(guò)其底部的車(chē)輪設(shè)置于升降平臺(tái)30的軌道上；電動(dòng)平車(chē)40頂部設(shè)有 水冷底板。
水冷底板包括底板、水冷導(dǎo)槽，水冷導(dǎo)槽設(shè)置于底板的下表面。水冷導(dǎo)槽為以電動(dòng) 平車(chē)40的臺(tái)面中心為起點(diǎn)由內(nèi)向外呈螺旋形向外延伸。
結(jié)晶器50設(shè)置于水冷底板上。
結(jié)晶器50包括三節(jié)上下疊加的結(jié)晶器，每?jī)晒?jié)結(jié)晶器之間通過(guò)互相配合的環(huán)形 臺(tái)階連接。每節(jié)結(jié)晶器設(shè)有三個(gè)進(jìn)水管和三個(gè)出水管，用于通冷卻水。
結(jié)晶器50的頂部設(shè)有爐蓋，橫臂20自由端的電極夾頭所夾住的電極通過(guò)爐蓋伸 入結(jié)晶器50內(nèi)。爐蓋通冷卻水及保護(hù)氣體。
結(jié)晶器50的外側(cè)均布有兩套結(jié)晶器提升裝置51，結(jié)晶器提升裝置51包括卷?yè)P(yáng)機(jī)、 結(jié)晶器提升驅(qū)動(dòng)裝置、繩輪組、繩輪架511、鋼絲繩；繩輪架511固定于立柱中間曲梁11的 上表面；繩輪組設(shè)置于繩輪架511上；鋼絲繩的一端連接結(jié)晶器50的提升吊耳(即連接處 于下層的結(jié)晶器的提升吊耳)，鋼絲繩繞過(guò)繩輪組，連接卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)由結(jié)晶器提升驅(qū)動(dòng) 裝置驅(qū)動(dòng)。
當(dāng)450噸電渣重熔鋼錠熔成并保溫一定時(shí)間后，必須從鋼錠上方沿鋼錠中心線將 三個(gè)結(jié)晶器逐一取出，在取出三個(gè)結(jié)晶器之前，需確保處于高溫鋼錠的下、中、上端，始終由三個(gè)結(jié)晶器封罩著，并繼續(xù)通水冷卻。
本發(fā)明中有調(diào)速要求的驅(qū)動(dòng)電機(jī)均采用三相異步交流變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)，其在不同 的轉(zhuǎn)速下均有較好的冷卻效果，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便。
本發(fā)明450噸電渣重熔爐，屬于一種三相三搖臂雙極串聯(lián)電渣重熔爐，采用三根 立柱100構(gòu)成三足鼎立(即三相)；每根立柱分別設(shè)有橫臂20，橫臂20連接橫臂回轉(zhuǎn)裝置， 使之成為三根可在一定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)的搖臂(即三搖臂)，由三個(gè)搖臂輸送電極；橫臂20自 由端所夾的電極包括假電極、自耗電極(或碳精棒)，假電極與自耗電極(或碳精棒)串聯(lián) (即雙極串聯(lián))，吊架連接假電極的一端。
由于電渣重熔鋼錠的高度大于自耗電極的長(zhǎng)度，自耗電極(或碳精棒)無(wú)法伸入 結(jié)晶器的底部，本發(fā)明為自耗電極(或碳精棒)串聯(lián)了假電極，假電極作為自耗電極(或碳 精棒)的延長(zhǎng)段，幫助自耗電極(或碳精棒)伸入結(jié)晶器。假電極由普通鋼材制成，自身不 消耗。
本發(fā)明采用三相雙極串聯(lián)供電，既有利于外網(wǎng)絡(luò)電壓平衡，又可減少回路感應(yīng)，提 高功率因數(shù)。
本發(fā)明采用“疊加結(jié)晶器法”取代現(xiàn)有的“抽錠法”，能夠防止鋼水泄漏。
權(quán)利要求
1.一種450噸電渣重熔爐，其特征在于，包括立柱裝置(10)、橫臂(20)、升降平臺(tái) (30)、電動(dòng)平車(chē)(40)、結(jié)晶器(50)；立柱裝置(10)包括三根立柱(100)，每根立柱(100)設(shè)有一橫臂(20)，橫臂00)的連 接端通過(guò)橫臂連接裝置與立柱(100)的上部連接，橫臂00)的自由端設(shè)有電極夾頭， 電極夾頭使電極固定于橫臂00)上；橫臂00)設(shè)有橫臂升降裝置(22)，橫臂升降裝置02)驅(qū)動(dòng)橫臂00)在立柱(100)上 升降；橫臂00)設(shè)有橫臂回轉(zhuǎn)裝置，橫臂回轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)橫臂00)相對(duì)于立柱(100)旋轉(zhuǎn)；三根立柱(100)所圍成的空間內(nèi)設(shè)有升降平臺(tái)(30)，升降平臺(tái)(30)與立柱(100)的下 部滑動(dòng)連接；升降平臺(tái)(30)設(shè)有平臺(tái)升降裝置(31)，平臺(tái)升降裝置(31)驅(qū)動(dòng)升降平臺(tái)(30)上下移動(dòng)；升降平臺(tái)(30)上設(shè)置有電動(dòng)平車(chē)00)，電動(dòng)平車(chē)00)頂部設(shè)有水冷底板，結(jié)晶器 (50)設(shè)置于水冷底板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的450噸電渣重熔爐，其特征在于所述橫臂連接裝置包 括回轉(zhuǎn)套012)、回轉(zhuǎn)套頂座、回轉(zhuǎn)套底座011)，回轉(zhuǎn)套012)的頂面設(shè)置回轉(zhuǎn)套頂座，回 轉(zhuǎn)套012)的底面設(shè)置回轉(zhuǎn)套底座Oil)；回轉(zhuǎn)套(21 套設(shè)于立柱(100)上部；回轉(zhuǎn)套頂 座及回轉(zhuǎn)套底座Oil)的內(nèi)圈分別均布有多個(gè)支撐輪015)；立柱(100)上部的表面均布 有多個(gè)導(dǎo)軌(131)，其中至少2個(gè)導(dǎo)軌為帶槽導(dǎo)軌(132)；該多個(gè)支撐輪015)分別設(shè)置于 立柱外表面的導(dǎo)軌(131)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的450噸電渣重熔爐，其特征在于所述回轉(zhuǎn)套底座011)通 過(guò)單排四點(diǎn)接觸球無(wú)齒式回轉(zhuǎn)支承與立柱(100)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的450噸電渣重熔爐，其特征在于所述橫臂回轉(zhuǎn)裝置包括驅(qū) 動(dòng)電機(jī)、減速機(jī)、齒輪傳動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)減速機(jī)連接小齒輪，小齒輪與大齒圈(216) 嚙合，大齒圈(216)固定連接于橫臂連接裝置Ol的)回轉(zhuǎn)套(212)外圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的450噸電渣重熔爐，其特征在于所述橫臂升降裝置02)包 括橫臂調(diào)節(jié)絲桿021)、三相異步交流電機(jī)OM)、交流變頻調(diào)速電機(jī)025)、行星擺線針輪 減速機(jī)0沈)、傳動(dòng)齒輪箱027)；橫臂調(diào)節(jié)絲桿(221)通過(guò)與之嚙合的球面軸承022)與 橫臂連接；三相異步交流電機(jī)(224)連接傳動(dòng)齒輪箱027)的第一輸入軸，傳動(dòng)齒輪箱(227)通 過(guò)圓錐齒輪箱(228)連接橫臂調(diào)節(jié)絲桿021)；交流變頻調(diào)速電機(jī)(22 通過(guò)行星擺線針 輪減速機(jī)(226)連接傳動(dòng)齒輪箱027)的第二輸入軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的450噸電渣重熔爐，其特征在于所述平臺(tái)升降裝置(31)包 括垂直設(shè)置的多根平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿(311)、絲桿驅(qū)動(dòng)裝置，升降平臺(tái)(30)分別通過(guò)球面軸承 與該多根平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿(311連)接，絲桿驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)多根平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿(311)旋轉(zhuǎn)，使 球面軸承沿平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿(311)上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)升降平臺(tái)(30)的上下移動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的450噸電渣重熔爐，其特征在于所述絲桿驅(qū)動(dòng)裝置包括三 相異步交流電機(jī)、交流變頻調(diào)速電機(jī)、行星擺線針輪減速機(jī)、傳動(dòng)齒輪箱、中間分配齒輪箱、 圓錐齒輪箱；三相異步交流電機(jī)連接傳動(dòng)齒輪箱的第一輸入軸，傳動(dòng)齒輪箱的輸出軸連接 中間分配齒輪箱的輸入軸，中間分配齒輪箱的輸出軸分別通過(guò)圓錐齒輪箱連接多根平臺(tái)調(diào)節(jié)絲桿(311)；交流變頻調(diào)速電機(jī)通過(guò)行星擺線針輪減速機(jī)連接傳動(dòng)齒輪箱的第二輸入軸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的450噸電渣重熔爐，其特征在于所述結(jié)晶器(50)的外側(cè)設(shè) 有兩套或多套結(jié)晶器提升裝置(51)，結(jié)晶器提升裝置(51)包括卷?yè)P(yáng)機(jī)、結(jié)晶器提升驅(qū)動(dòng)裝 置、繩輪組、繩輪架511、鋼絲繩；繩輪組設(shè)置于繩輪架(511)上；鋼絲繩的一端連接結(jié)晶器 (50)的提升吊耳，鋼絲繩繞過(guò)繩輪組，連接卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)由結(jié)晶器提升驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的450噸電渣重熔爐，其特征在于所述電極夾頭包括電極夾、 氣缸、冷卻水箱，電極夾設(shè)置于橫臂的一側(cè)，電極夾通過(guò)氣缸驅(qū)動(dòng)，氣缸設(shè)置冷卻水箱；橫臂 (20)上與電極夾相應(yīng)的部位設(shè)有限位螺母。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的450噸電渣重熔爐，其特征在于所述立柱(100)設(shè)有橫臂 平衡重裝置(25)，橫臂平衡重裝置0 包括平衡重繩輪架052)、平衡重繩輪組、平衡重 鋼絲繩、平衡錘051)；平衡重繩輪架052)固定設(shè)置于立柱(100)的頂部，平衡重繩輪架 (252)上設(shè)置平衡重繩輪組；一端連接橫臂的平衡重鋼絲繩繞過(guò)平衡重繩輪組，將平衡錘 (251)吊掛于立柱(100)內(nèi)腔。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種450噸電渣重熔爐，包括立柱裝置、橫臂、升降平臺(tái)、電動(dòng)平車(chē)、結(jié)晶器；立柱裝置包括三根立柱，每根立柱設(shè)有一橫臂，橫臂的連接端通過(guò)橫臂連接裝置與立柱的上部連接，橫臂的自由端設(shè)有電極夾頭，電極夾頭使電極固定于橫臂上；橫臂設(shè)有橫臂升降裝置和橫臂回轉(zhuǎn)裝置；三根立柱所圍成的空間內(nèi)設(shè)有升降平臺(tái)，升降平臺(tái)與立柱的下部滑動(dòng)連接；升降平臺(tái)設(shè)有平臺(tái)升降裝置，平臺(tái)升降裝置驅(qū)動(dòng)升降平臺(tái)上下移動(dòng)；升降平臺(tái)上設(shè)置有電動(dòng)平車(chē)，電動(dòng)平車(chē)頂部設(shè)有水冷底板，結(jié)晶器設(shè)置于水冷底板上。本發(fā)明可生產(chǎn)最大直徑為3600mm、最大高度為6000mm、最大重量為450噸的電渣重熔鋼錠。
文檔編號(hào)C22B9/187GK102031388SQ20091005797
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者葉志強(qiáng), 呂亞臣, 周天煜, 張德申, 張福民, 朱孝渭, 李寶謙, 王克武, 羅仁昌, 陶誠(chéng)一 申請(qǐng)人:上海重型機(jī)器廠有限公司