[发明专利]中频炉顶式吹氧燃系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种中频炉，特别涉及一种中频炉顶式吹氧燃系统。

背景技术

中频电源是一种将工频50HZ交流电转变为中频(300HZ以上至1000HZ)的电源装置,把三相工频交流电,整流后变成直流电,再把直流电变为可调节的中频电流,供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流,在感应线圈中产生高密度的磁力线,并切割感应圈里盛放的金属材料,在金属材料中产生很大的涡流来加热，特别适用于金属熔炼、加热及热处理工况。将感应器作为一次线圈，坩埚中的金属作为二次线圈。当给感应线圈通上交流电时就产生交变磁通，此磁通的大部分交链着坩埚中的金属炉料，于是在炉料中产生感应电势，又由于炉料是导体且呈闭合回路，在该感应电势的作用下产生强大的感应电流I，又由于电流的趋表效应和炉料有电阻R，因此产生大量焦耳热，从而使炉料加热以至熔化。用电热转换公式表示如下，热能公式： W=I2Rt  (焦耳)，式中：I为炉料中的电流；R为炉料电阻；t为通电时间。

现有的中频炉在投入废钢前，需要现在炉底铺一层石灰和赤铁矿石作为脱碳剂，然后加入废钢并升温，废钢熔清后，继续将铁水温度升至1560-1580℃，取样分析铁水成分，根据含碳量的情况第二次加入脱碳剂，再升温，再取样，第三次加入脱碳剂，再升温，如此直至取样合格。由于没有顶式吹氧燃设备，采用添加脱碳剂实现部分吹氧功能。存在如下不足之处：1由于脱碳剂的加入和反应需要较长周期，而且还要根据冶炼情况做二次三次的加料准备，严重影响冶炼周期。2脱碳剂是易耗品，由于周期长引起电耗增加，直接加大冶炼成本。3由于脱碳剂没有氧燃枪的搅拌脱渣功能，导致成品质量很难控制。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种中频炉顶式吹氧燃系统，可以大幅压缩冶炼周期，且无需添加脱碳剂。

为解决以上技术问题，本发明所提供的一种中频炉顶式吹氧燃系统，中频炉顶部设有炉盖，炉盖上方设有支架，所述支架上安装有垂直导轨及升降小车，所述升降小车通过滚轮支撑在垂直导轨上并可沿垂直导轨上下移动，所述垂直导轨上端安装有上链轮，所述垂直导轨下端安装有下链轮，所述上链轮和下链轮通过链条传动连接，所述链条的一端连接在所述升降小车的上部，所述链条的另一端连接在所述升降小车的下部；所述升降小车上固定有中频炉氧燃枪，所述中频炉氧燃枪的枪头从所述炉盖的顶部沿炉盖轴线垂直插入中频炉中。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：从中频炉顶盖中心插入的中频炉氧燃枪前期可以喷出烘烤火焰对金属进行预热，使金属迅速升温，接着可以喷出切割火焰将金属切开，金属熔化后中频炉氧燃枪可以进行对铁水进行搅拌并造渣，最终实现脱碳，无需加入脱碳剂，大大缩短了熔炼周期，减少中频电源的电耗，且由于氧燃枪的搅拌造渣功能，使铁水成分均匀，出钢质量得以保证；中频炉氧燃枪被固定在升降小车上沿垂直导轨上下移动，既可以保证升降灵活，又可以确保氧燃枪沿炉体轴线升降，避免枪头歪斜损坏炉体，链轮正向转动即可使氧燃枪下降投入工作，链轮反向转动即可使氧燃枪提升退出。

作为本发明的优选方案，所述中频炉氧燃枪的上端设有主氧气入口、环绕氧气入口、环绕燃气入口、进水口及回水口，所述中频炉氧燃枪下端枪头的端面中心设有与主氧气入口连通的主氧气喷孔；所述主氧气喷孔的外周均匀分布有多个分别与环绕燃气入口连通的环绕燃气喷孔；所述环绕燃气喷孔的外周均匀分布有多个分别与环绕氧气入口连通的环绕氧气喷孔；所述中频炉氧燃枪的枪杆内设有冷却水流道，所述冷却水流道的两端分别与所述进水口及回水口相连。通过主氧气、环绕氧气及环绕燃气的流量配比调节可以实现防堵枪保持模式、预热模式、切割模式、高热熔化模式、造渣搅拌模式或脱渣模式等等，冷却水可以对氧燃枪进行冷却，延长其使用寿命。

作为本发明的优选方案，所述炉盖的顶部中心设有与炉盖共轴线的导向刮渣筒，所述导向刮渣筒呈上大下小的锥筒状，所述中频炉氧燃枪的枪杆依次穿过所述导向刮渣筒的上端口及下端口，所述导向刮渣筒的下端口内径与所述中频炉氧燃枪的枪杆直径相适配。当中频炉氧燃枪上下移动时，导向刮渣筒的下端口可以对枪杆上粘接的渣滓进行清除。

作为本发明的优选方案，所述上链轮安装在上链轮轴上，所述上链轮轴的两端通过张力检测装置固定在所述支架上。一旦氧燃枪损坏，冷却水漏入中频炉中，张力检测装置可以检测到中频炉氧燃枪处于失重状态，适时向控制系统发出信号将氧燃枪迅速提起，避免造成大的损坏或事故。