[发明专利]一种金属电渣重熔炉及其电极对中方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属电渣重熔冶炼技术领域；特别是涉及一种金属电渣重熔炉。

 

背景技术

金属电渣炉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一种冶金设备，其结构主要包括整体呈炉状的结晶器、位于结晶器一侧的支柱，支柱上方设置有横臂，横臂上正对结晶器安装有向下延伸进入结晶器的电极；还包括有用于电气控制的数据控制处理系统。

其中，结晶器是电渣重熔最关键的部件，电极的熔化、金属的精炼以及金属液的凝固结晶、铸锭成型都是在结晶器内完成的。电渣重熔结晶器通常由低碳钢的外壳和紫铜的内管焊接而成，再加上进水管、 出水管。结晶器起着熔炼室的作用。结晶器由于铜板本身的硬度和强度较低，以及设备设计及操作人员操作因素会造成失效。电渣炉结晶器的失效形式主要分为电极与结晶器对中不好间隙不当引起打弧和结晶器受热不均变形两种失效形式。打弧失效主要是由于电极与结晶器对中不好，间隙不当引起，变形是由于结晶器受热不均造成，这两种失效形式都与电极与结晶器对中是否良好以保证相应间隙存在很大关系。对中良好，可有效保证电极与结晶器相对间隙一致，可防止电极与结晶器在冶炼过程中打弧，同时可使结晶器受热均匀，变形小。在现有电渣冶炼作业中，结晶器与电极的对中都是采用人工完成，这样不仅操作过程繁琐，而且会引入人为误差，对中偏差大。在冶炼过程中，电极与结晶器的对中调整也是在操作人员不断观察下人工完成的，不仅影响生产设备使用，而且严重降低了生产效率，这种完全靠人工操作的生产方式，由于无法动态提取冶炼过程中电极与结晶器中心相应尺寸数据信息，所以难以对冶炼过程相关数据进行实时控制，而且出现偏差后操作工人都是仅凭经验去调节电极与结晶器对中，难免造成二次事故，因此达不到调节效果。电极与结晶器对中不好又造成结晶器受热不均，从而造成结晶器变形失效。 大大缩短了结晶器的使用寿命。

 

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够方便对中，减少结晶器失效现象，延长结晶器使用寿命的金属电渣重熔炉及其电极对中方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种金属电渣重熔炉，包括整体呈炉状的结晶器、位于结晶器一侧的支柱，支柱上方设置有横臂，横臂上正对结晶器安装有向下延伸进入结晶器的电极；还包括有用于电气控制的数据控制处理系统；其特征在于，还包括用于检测电极位置的检测机构，以及用于推动结晶器水平移动的执行装置，所述检测机构和数据控制处理系统相连并用于传输检测数据，所述执行装置和数据控制处理系统相连并用于接收指令。

本发明中设置了检测机构用于检测电极位置，然后判断电极位置是否失中以及计算出偏差距离，然后控制执行装置推动结晶器移动，使得电极重新对中。本发明采用了电极固定不动，推动结晶器移动的方式对中，对中全程自动采集和控制，实现了对中自动化，能够方便对中，减少结晶器失效现象，延长结晶器使用寿命。

作为优化，所述检测机构包括三个沿结晶器轴心线同心圆布置且环形均匀排布固定在结晶器上表面的位置传感器，位置传感器用于检测电极位置。

其中位置传感器，可以是接近开关，光电传感器等装置，这样，设置的三个位置传感器，可以方便检测电极的距离，当电极距离相等时即可判断已经对中，当检测的电极距离不等时，可以判断为失中，并可以快速计算出电极偏移距离。故具有检测方便快捷准确可靠以及能够快速计算出电极偏移距离，以方便重新控制对中的优点。

作为优化，所述结晶器安装在底座上，底座下表面通过万向轮可移动地设置在一个水平的支撑地面上，所述执行装置为两套，两套执行装置对结晶器的施力方向相互垂直。

这样优化后，数据控制处理系统计算出电极偏差后，可以转化为两个方向上的距离位移量，进而控制两套执行装置动作，准确地移动结晶器位置使得电极重新对中。

作为进一步优化，所述执行装置包括一个固定于支撑地面上的伺服电机，伺服电机输出轴水平正对结晶器底座并固定连接有一个丝杆，丝杆螺纹配合在一个固定于结晶器底座上的螺母内，伺服电机能够带动丝杆旋转并通过螺母推动结晶器底座移动。其中，伺服电机和数据控制处理系统相连并用于接收指令。

这样优化后，采用伺服电机通过丝杠螺母传动，进而控制结晶器移动，可以控制实现非常短的位移量，保证控制精确而可靠。