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CN104439201A - 一种均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置及方法 - Google Patents

一种均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置及方法 Download PDF

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CN104439201A
CN104439201A CN201510002875.XA CN201510002875A CN104439201A CN 104439201 A CN104439201 A CN 104439201A CN 201510002875 A CN201510002875 A CN 201510002875A CN 104439201 A CN104439201 A CN 104439201A
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electrode
slag
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cross arm
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Abstract

一种均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置及方法,装置包括液压固定支座、液压传动杆、升降臂、控制柜、小车、上夹持器、下夹持器、上电极横臂、下电极横臂和双层式石墨电极对;双层式石墨电极对的内层石墨电极为实心柱状,外层石墨电极为空心管状,两根电极同轴对齐,插入冒口箱内的液态预熔渣中;上电极横臂、下电极横臂连接在升降臂上,与控制柜连接;所述内层石墨电极由上夹持器夹持,上夹持器连接在上电极横臂上;外层石墨电极由下夹持器夹持,下夹持器连接在下电极横臂上。本发明提高金属收得率;提高钢锭化学成分的均匀性和钢的纯净度;改善了钢锭中心的凝固条件;加热效率高,加热效果好;提高冒口钢液利用率;提高钢锭利用率。

Description

一种均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置及方法
技术领域
本发明属于涉及电渣冶金和重型装备制造领域,具体是一种均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置及方法。
背景技术
随着我国重型装备和核电等事业的发展,对大型钢锭质量要求越来越高。在大型钢锭的制备过程中,存在着疏松缩孔等问题,主要是冒口保温能力不足,金属液不能顺利补缩造成的。解决上述问题的关键在于提高冒口的保温能力,保证补缩通道的通畅,提高冒口补缩能力。
目前,工业领域已有电加热冒口技术,这些技术是通过电弧、等离子或感应加热等方法对冒口加热保温。但上述装置比较复杂,操作不便,随着钢锭尺寸的增加,该问题更为突出。另外,这些装置中热量的输入主要集中在加热体附近,加热体积小,温度分布不均匀,加热效率也低。
电渣热封顶是将精炼完的钢水浇铸到钢锭模或铸模中后,在冒口部位采用电渣过程对钢水进行加热保温的电渣冶金应用技术。这一技术使在钢锭或铸件的凝固过程中冒口区域的金属始终保持液态直至钢锭或铸件凝固完毕,从而使金属在凝固过程中产生的收缩能够得到液态金属的不断补充,消除在钢锭或铸件中心出现的疏松和缩孔缺陷,可以显著提高钢锭及铸件的质量。目前的电渣热封顶技术多采用单电极加热。中国专利(CN100509214C)公开了一种电渣加热技术。该专利是针对大型铸钢支承辊的,不太适用大型钢锭。另外,该专利采用的是单电极电渣加热,使得电流回路长,加热效率低。电流在穿过大型铸钢支承辊时也会产生焦耳热,对原有凝固工艺产生不利影响。
发明内容
针对目前大型钢锭凝固过程热封顶工艺中存在的问题,本发明提供一种均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置及方法。
本发明的技术方案是:
一种均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置,包括液压固定支座、液压传动杆、升降臂、控制柜和小车;液压固定支座、控制柜均安装在小车上,升降臂插入在液压固定支座中,液压固定支座底座连接液压传动杆,液压传动杆连接控制柜;
还包括上夹持器、下夹持器、上电极横臂、下电极横臂和双层式石墨电极对。
所述双层式石墨电极对的内层石墨电极为实心柱状,外层石墨电极为空心管状,两根电极同轴对齐,插入冒口箱内的液态预熔渣中。
所述上电极横臂、下电极横臂连接在升降臂上,上电极横臂、下电极横臂与控制柜连接。
所述内层石墨电极由上夹持器夹持,上夹持器连接在上电极横臂上。
所述外层石墨电极由下夹持器夹持,下夹持器连接在下电极横臂上。
所述上电极横臂与升降臂之间、下电极横臂与升降臂之间均有耐高温绝缘垫片。
所述内层石墨电极横截面积与冒口箱上端面横截面积之比为0.3~0.4。
所述内层石墨电极横截面积等于外层石墨电极横截面积。
所述内层石墨电极半径与外层石墨电极内半径之差为内层石墨电极半径的10%~20%。
所述内层石墨电极在液态预熔渣中的插入深度与外层石墨电极在液态预熔渣中的插入深度相同,均为20mm~50mm。
利用所述的均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置进行大型钢锭电渣热封顶的方法,包括如下步骤:
步骤1:根据钢锭凝固工艺确定四元预熔渣成分及渣厚,使用化渣炉化渣;
步骤2:根据冒口箱上端面直径大小以及内层石墨电极横截面积与冒口箱上端面横截面积之比,确定内层石墨电极半径和加热电流的大小;
步骤3:根据内层石墨电极半径以及内层石墨电极半径与外层石墨电极内半径之差,依据内层石墨电极横截面积等于外层石墨电极横截面积的原则,确定外层石墨电极的内外半径;
步骤4:待钢水浇注完成后,将液态预熔渣倒入冒口箱内;
步骤5:移动小车至模具旁,接通控制柜电源,调节升降臂高度,将内层石墨电极、外层石墨电极插入液态预熔渣一定深度,调节加热电流大小;
步骤6:加热电流通过电缆进入上电极横臂,经过上夹持器流入内层石墨电极,然后穿过液态预熔渣,从外层石墨电极流出,进入下电极横臂经过下夹持器,最后流回电缆形成回路;
步骤7:待钢锭凝固结束后,抬高升降臂,拔出内层石墨电极、外层石墨电极,关闭控制柜电源;
步骤8:钢锭电渣热封顶完成,进行钢锭的起吊和脱模工作。
所述四元预熔渣成分为CaF2、Al2O3、CaO和MgO,按重量比计,CaF2占25~35 %,Al2O3占30~45 %,CaO占10~20 %,MgO占10~20 %。
所述液态预熔渣的渣厚为100~ 200mm。
所述电渣加热使用单相交流电,电源频率为50Hz,根据冒口箱尺寸决定加热电流大小,当冒口箱上端面直径小于1800mm时,电流为2000A;当冒口箱上端面直径为1801~2300mm时,电流为2500A;当冒口箱上端面直径为2301~3000mm时,电流为3000A;当冒口箱上端面直径大于3000mm时,电流为4000A。
有益效果:
(1)节约金属,提高金属收得率。由于使钢锭或铸件在凝固过程中的收缩不断得到补充,消除了中心疏松和缩孔缺陷,减少了废品率。同时由于保证了冒口最后凝固,可以减小冒口的体积,减少了金属消耗。例如浇铸9 t重的涡轮机叶片,采用电渣热封顶技术可以使冒口金属利用率提高了25%。
(2)提高钢锭化学成分的均匀性和钢的纯净度。由于钢锭顶部存在热源,避免了普通钢锭凝固过程中出现的“结晶雨”现象,消除了钢锭下部的负偏析锥。同时富集到钢锭中心的非金属夹杂物随金属液流动与钢锭顶部的高温渣池接触,进行反应进入渣池,从而又减少了钢锭中的非金属夹杂物。
(3)改善了钢锭中心的凝固条件。由于钢锭顶部存在高温热源,同时熔化电极的金属熔滴也从上到下向钢锭中的液体传热,改变了钢锭凝固时的热状态,使钢锭实现了从下到上的定向凝固。另外热状态的改变也影响了金属的结晶速度和凝固前沿的温度梯度,使之与普通钢锭相比晶粒尺寸减小,凝固组织致密。通过改变电渣热封顶的工艺参数,控制向钢锭的输入功率,可以改变金属的结晶形态,得到所需要的凝固组织。
(4)加热效率高,加热效果好。电渣加热属于电阻加热,热量大部分通过液态预熔渣传递给钢液,热量散失少,热效率可达90%以上,而且采用内柱外管同轴式双极串联电极,使得渣温分布更均匀,电流从内层柱状石墨电极流入,穿过液态预熔渣,从外层管状石墨电极流出,渣温分布更加均匀,加热效果好。
(5)提高冒口钢液利用率。利用电渣加热后,冒口保温能力提高,因此,在凝固过程中,补缩通道一直保持通畅,改善了钢锭凝固条件,提高了钢锭质量,冒口钢液利用率能够提升20%以上,提高了金属收得率。
(6)提高钢锭利用率。在钢锭浇注完成后,采用电渣加热可以迅速建立正的温度梯度,有效抑制偏析发生的可能性,尤其是钢锭下部的负偏析,使钢锭尾部切除量减小,提高了钢锭的利用率。
(7)采用双极串联,自成回路,设备结构简单,容易操作。本发明的电渣热封顶装置的电路、测温和控制设备均集成在小车上,运输方便,操作简单,适用于不同重量钢锭的冒口加热。
附图说明
图1为本发明实施例均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置示意图,其中,1-内层石墨电极;2-上夹持器;3-下夹持器;4-外层石墨电极;5-冒口箱;6-模具;7-底座;8-上电极横臂;9-下电极横臂;10-耐高温绝缘垫片;11-升降臂;12-液压固定支座;13-液压传动杆;14-电缆;15-控制柜;16-小车。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施做详细说明。
实施例1
一种均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置,如图1所示,包括液压固定支座12、液压传动杆13、升降臂11、控制柜15和小车16;液压固定支座12、控制柜15均安装在小车16上,升降臂11插入在液压固定支座12中,液压固定支座底座12连接液压传动杆13,液压传动杆13连接控制柜15;
还包括上夹持器2、下夹持器3、上电极横臂8、下电极横臂9和双层式石墨电极对;
双层式石墨电极对的内层石墨电极1为实心柱状,外层石墨电极4为空心管状,两根电极同轴对齐,插入冒口箱5内的液态预熔渣中;冒口箱5位于模具6的上方,模具6安装在底座7上。
上电极横臂8、下电极横臂9连接在升降臂11上,上电极横臂8、下电极横臂9通过电缆14与控制柜15连接;
内层石墨电极1由上夹持器2夹持,上夹持器2连接在上电极横臂8上;
外层石墨电极4由下夹持器3夹持,下夹持器3连接在下电极横臂9上。
上电极横臂8与升降臂11之间、下电极横臂9与升降臂11之间均有耐高温绝缘垫片10。
内层石墨电极1横截面积与冒口箱5上端面横截面积之比为0.3~0.4。
内层石墨电极1横截面积等于外层石墨电极4横截面积。
内层石墨电极1半径与外层石墨电极4内半径之差为内层石墨电极1半径的10%~20%。
内层石墨电极1在液态预熔渣中的插入深度与外层石墨电极4在液态预熔渣中的插入深度相同,均为20mm~50mm。
本实施例生产140吨的大钢锭,材质为0Cr13Ni4Mo不锈钢,充型时间为26分钟,浇注温度1550℃。钢锭冒口箱重量为14吨,冒口箱上端面直径为1400mm,下端面直径为1550mm,冒口箱高度为400 mm。
利用均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置进行大型钢锭电渣热封顶的方法,包括如下步骤:
步骤1:根据钢锭凝固工艺确定四元预熔渣成分及渣厚,使用化渣炉化渣;
按重量计,预熔渣成分为CaF2占31 %,Al2O3占40 %,CaO占16 %,MgO占13 %,渣厚130 mm;
步骤2:根据冒口箱上端面直径大小以及内层石墨电极横截面积与冒口箱上端面横截面积之比0.3,确定内层石墨电极半径383 mm和加热电流的大小2000 A;
步骤3:根据内层石墨电极半径以及内层石墨电极半径与外层石墨电极内半径之差,即内层石墨电极半径的10%,为38.3 mm,外层石墨电极内半径为421.3 mm,依据内层石墨电极横截面积等于外层石墨电极横截面积的原则,确定外层石墨电极的内外半径约为569 mm;
步骤4:待钢水浇注完成后,将液态预熔渣倒入冒口箱内;
步骤5:移动小车至模具旁,接通控制柜电源,调节升降臂高度,将内层石墨电极、外层石墨电极插入液态预熔渣深度为25 mm,调节加热电流大小至2000 A;
步骤6:加热电流通过电缆进入上电极横臂,经过上夹持器流入内层石墨电极,然后穿过液态预熔渣,从外层石墨电极流出,进入下电极横臂经过下夹持器,最后流回电缆形成回路;
步骤7:待钢锭凝固结束后,抬高升降臂,拔出内层石墨电极、外层石墨电极,关闭控制柜电源;
步骤8:钢锭电渣热封顶完成,进行钢锭的起吊和脱模工作。
实施例2
一种均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置,如图1所示,包括液压固定支座12、液压传动杆13、升降臂11、控制柜15和小车16;液压固定支座12、控制柜15均安装在小车16上,升降臂11插入在液压固定支座12中,液压固定支座底座12连接液压传动杆13,液压传动杆13连接控制柜15;
还包括上夹持器2、下夹持器3、上电极横臂8、下电极横臂9和双层式石墨电极对;
双层式石墨电极对的内层石墨电极1为实心柱状,外层石墨电极4为空心管状,两根电极同轴对齐,插入冒口箱5内的液态预熔渣中;冒口箱5位于模具6的上方,模具6安装在底座7上。
上电极横臂8、下电极横臂9连接在升降臂11上,上电极横臂8、下电极横臂9通过电缆14与控制柜15连接;
内层石墨电极1由上夹持器2夹持,上夹持器2连接在上电极横臂8上;
外层石墨电极4由下夹持器3夹持,下夹持器3连接在下电极横臂9上。
上电极横臂8与升降臂11之间、下电极横臂9与升降臂11之间均有耐高温绝缘垫片10。
内层石墨电极1横截面积与冒口箱5上端面横截面积之比为0.3~0.4。
内层石墨电极1横截面积等于外层石墨电极4横截面积。
内层石墨电极1半径与外层石墨电极4内半径之差为内层石墨电极1半径的10%~20%。
内层石墨电极1在液态预熔渣中的插入深度与外层石墨电极4在液态预熔渣中的插入深度相同,均为20mm~50mm。
本实施例生产200吨的大钢锭,材质为42CrMo,充型时间为40分钟,浇注温度1560℃。钢锭冒口箱重量为18吨,冒口箱上端面直径为1900 mm,下端面直径为2100 mm,冒口箱高度为600 mm。
利用均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置进行大型钢锭电渣热封顶的方法,包括如下步骤:
步骤1:根据钢锭凝固工艺确定四元预熔渣成分及渣厚,使用化渣炉化渣;
按重量计,预熔渣成分为CaF2占31 %,Al2O3占40 %,CaO占16 %,MgO占13 %,渣厚142 mm;
步骤2:根据冒口箱上端面直径大小以及内层石墨电极横截面积与冒口箱上端面横截面积之比0.35,确定内层石墨电极半径562 mm和加热电流的大小2500 A;
步骤3:根据内层石墨电极半径以及内层石墨电极半径与外层石墨电极内半径之差,即内层石墨电极半径的15%,为84.3 mm,外层石墨电极内半径为646.3 mm,依据内层石墨电极横截面积等于外层石墨电极横截面积的原则,确定外层石墨电极的内外半径约为856 mm;
步骤4:待钢水浇注完成后,将液态预熔渣倒入冒口箱内;
步骤5:移动小车至模具旁,接通控制柜电源,调节升降臂高度,将内层石墨电极、外层石墨电极插入液态预熔渣深度为35 mm,调节加热电流大小至2500 A;
步骤6:加热电流通过电缆进入上电极横臂,经过上夹持器流入内层石墨电极,然后穿过液态预熔渣,从外层石墨电极流出,进入下电极横臂经过下夹持器,最后流回电缆形成回路;
步骤7:待钢锭凝固结束后,抬高升降臂,拔出内层石墨电极、外层石墨电极,关闭控制柜电源;
步骤8:钢锭电渣热封顶完成,进行钢锭的起吊和脱模工作。
实施例3
一种均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置,如图1所示,包括液压固定支座12、液压传动杆13、升降臂11、控制柜15和小车16;液压固定支座12、控制柜15均安装在小车16上,升降臂11插入在液压固定支座12中,液压固定支座底座12连接液压传动杆13,液压传动杆13连接控制柜15;
还包括上夹持器2、下夹持器3、上电极横臂8、下电极横臂9和双层式石墨电极对;
双层式石墨电极对的内层石墨电极1为实心柱状,外层石墨电极4为空心管状,两根电极同轴对齐,插入冒口箱5内的液态预熔渣中;冒口箱5位于模具6的上方,模具6安装在底座7上。
上电极横臂8、下电极横臂9连接在升降臂11上,上电极横臂8、下电极横臂9通过电缆14与控制柜15连接;
内层石墨电极1由上夹持器2夹持,上夹持器2连接在上电极横臂8上;
外层石墨电极4由下夹持器3夹持,下夹持器3连接在下电极横臂9上。
上电极横臂8与升降臂11之间、下电极横臂9与升降臂11之间均有耐高温绝缘垫片10。
内层石墨电极1横截面积与冒口箱5上端面横截面积之比为0.3~0.4。
内层石墨电极1横截面积等于外层石墨电极4横截面积。
内层石墨电极1半径与外层石墨电极4内半径之差为内层石墨电极1半径的10%~20%。
内层石墨电极1在液态预熔渣中的插入深度与外层石墨电极4在液态预熔渣中的插入深度相同,均为20mm~50mm。
本实施例生产220吨的大钢锭,材质为42CrMo,充型时间为50分钟,浇注温度1560℃。钢锭冒口重量为24吨,冒口上端面直径为2500 mm,下端面直径为2700 mm,冒口高度为800 mm。利用均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置进行大型钢锭电渣热封顶的方法,包括如下步骤:
步骤1:根据钢锭凝固工艺确定四元预熔渣成分及渣厚,使用化渣炉化渣;
按重量计,预熔渣成分为CaF2占26 %,Al2O3占45 %,CaO占14 %,MgO占15 %,渣厚160 mm;
步骤2:根据冒口箱上端面直径大小以及内层石墨电极横截面积与冒口箱上端面横截面积之比0.35,确定内层石墨电极半径739 mm和加热电流的大小3000 A;
步骤3:根据内层石墨电极半径以及内层石墨电极半径与外层石墨电极内半径之差,即内层石墨电极半径的15%,为110.85 mm,外层石墨电极内半径为849.85 mm,依据内层石墨电极横截面积等于外层石墨电极横截面积的原则,确定外层石墨电极的内外半径约为1126 mm;
步骤4:待钢水浇注完成后,将液态预熔渣倒入冒口箱内;
步骤5:移动小车至模具旁,接通控制柜电源,调节升降臂高度,将内层石墨电极、外层石墨电极插入液态预熔渣深度为40mm,调节加热电流大小至3000A;
步骤6:加热电流通过电缆进入上电极横臂,经过上夹持器流入内层石墨电极,然后穿过液态预熔渣,从外层石墨电极流出,进入下电极横臂经过下夹持器,最后流回电缆形成回路;
步骤7:待钢锭凝固结束后,抬高升降臂,拔出内层石墨电极、外层石墨电极,关闭控制柜电源;
步骤8:钢锭电渣热封顶完成,进行钢锭的起吊和脱模工作。
实施例4
一种均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置,如图1所示,包括液压固定支座12、液压传动杆13、升降臂11、控制柜15和小车16;液压固定支座12、控制柜15均安装在小车16上,升降臂11插入在液压固定支座12中,液压固定支座底座12连接液压传动杆13,液压传动杆13连接控制柜15;
还包括上夹持器2、下夹持器3、上电极横臂8、下电极横臂9和双层式石墨电极对;
双层式石墨电极对的内层石墨电极1为实心柱状,外层石墨电极4为空心管状,两根电极同轴对齐,插入冒口箱5内的液态预熔渣中;冒口箱5位于模具6的上方,模具6安装在底座7上。
上电极横臂8、下电极横臂9连接在升降臂11上,上电极横臂8、下电极横臂9通过电缆14与控制柜15连接;
内层石墨电极1由上夹持器2夹持,上夹持器2连接在上电极横臂8上;
外层石墨电极4由下夹持器3夹持,下夹持器3连接在下电极横臂9上。
上电极横臂8与升降臂11之间、下电极横臂9与升降臂11之间均有耐高温绝缘垫片10。
内层石墨电极1横截面积与冒口箱5上端面横截面积之比为0.3~0.4。
内层石墨电极1横截面积等于外层石墨电极4横截面积。
内层石墨电极1半径与外层石墨电极4内半径之差为内层石墨电极1半径的10%~20%。
内层石墨电极1在液态预熔渣中的插入深度与外层石墨电极4在液态预熔渣中的插入深度相同,均为20mm~50mm。
本实施例生产300吨的大钢锭,材质为40Cr4,充型时间为50分钟,浇注温度1560℃。钢锭冒口箱重量为38吨,冒口箱上端面直径为3200mm,下端面直径为3500mm,冒口箱高度为1000mm。
利用均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置进行大型钢锭电渣热封顶的方法,包括如下步骤:
步骤1:根据钢锭凝固工艺确定四元预熔渣成分及渣厚,使用化渣炉化渣;
按重量计,预熔渣成分为CaF2占35 %,Al2O3占43 %,CaO占12 %,MgO占10 %,渣厚180mm;
步骤2:根据冒口箱上端面直径大小以及内层石墨电极横截面积与冒口箱上端面横截面积之比0.4,确定内层石墨电极半径1012 mm和加热电流的大小4000 A;
步骤3:根据内层石墨电极半径以及内层石墨电极半径与外层石墨电极内半径之差,即内层石墨电极半径的20%,为202.4mm,外层石墨电极内半径为1214.4mm,依据内层石墨电极横截面积等于外层石墨电极横截面积的原则,确定外层石墨电极的内外半径约为1581mm;
步骤4:待钢水浇注完成后,将液态预熔渣倒入冒口箱内;
步骤5:移动小车至模具旁,接通控制柜电源,调节升降臂高度,将内层石墨电极、外层石墨电极插入液态预熔渣深度为50mm,调节加热电流大小至4000A;
步骤6:加热电流通过电缆进入上电极横臂,经过上夹持器流入内层石墨电极,然后穿过液态预熔渣,从外层石墨电极流出,进入下电极横臂经过下夹持器,最后流回电缆形成回路;
步骤7:待钢锭凝固结束后,抬高升降臂,拔出内层石墨电极、外层石墨电极,关闭控制柜电源;
步骤8:钢锭电渣热封顶完成,进行钢锭的起吊和脱模工作。

Claims (10)

1.一种均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置,包括液压固定支座、液压传动杆、升降臂、控制柜和小车;液压固定支座、控制柜均安装在小车上,升降臂插入在液压固定支座中,液压固定支座底座连接液压传动杆,液压传动杆连接控制柜;
其特征在于,还包括上夹持器、下夹持器、上电极横臂、下电极横臂和双层式石墨电极对;
所述双层式石墨电极对的内层石墨电极为实心柱状,外层石墨电极为空心管状,两根电极同轴对齐,插入冒口箱内的液态预熔渣中;
所述上电极横臂、下电极横臂连接在升降臂上,上电极横臂、下电极横臂与控制柜连接;
所述内层石墨电极由上夹持器夹持,上夹持器连接在上电极横臂上;
所述外层石墨电极由下夹持器夹持,下夹持器连接在下电极横臂上。
2.根据权利要求1所述的均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置,其特征在于,所述上电极横臂与升降臂之间、下电极横臂与升降臂之间均有耐高温绝缘垫片。
3.根据权利要求1所述的均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置,其特征在于,所述内层石墨电极横截面积与冒口箱上端面横截面积之比为0.3~0.4。
4.根据权利要求1所述的均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置,其特征在于,所述内层石墨电极横截面积等于外层石墨电极横截面积。
5.根据权利要求1所述的均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置,其特征在于,所述内层石墨电极半径与外层石墨电极内半径之差为内层石墨电极半径的10%~20%。
6.根据权利要求1所述的均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置,其特征在于,所述内层石墨电极在液态预熔渣中的插入深度与外层石墨电极在液态预熔渣中的插入深度相同,均为20mm~50mm。
7.利用权利要求1所述的均匀分布热源的大型钢锭电渣热封顶装置进行大型钢锭电渣热封顶的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:根据钢锭凝固工艺确定四元预熔渣成分及渣厚,使用化渣炉化渣;
步骤2:根据冒口箱上端面直径大小以及内层石墨电极横截面积与冒口箱上端面横截面积之比,确定内层石墨电极半径和加热电流的大小;
步骤3:根据内层石墨电极半径以及内层石墨电极半径与外层石墨电极内半径之差,依据内层石墨电极横截面积等于外层石墨电极横截面积的原则,确定外层石墨电极的内外半径;
步骤4:待钢水浇注完成后,将液态预熔渣倒入冒口箱内;
步骤5:移动小车至模具旁,接通控制柜电源,调节升降臂高度,将内层石墨电极、外层石墨电极插入液态预熔渣一定深度,调节加热电流大小;
步骤6:加热电流通过电缆进入上电极横臂,经过上夹持器流入内层石墨电极,然后穿过液态预熔渣,从外层石墨电极流出,进入下电极横臂经过下夹持器,最后流回电缆形成回路;
步骤7:待钢锭凝固结束后,抬高升降臂,拔出内层石墨电极、外层石墨电极,关闭控制柜电源;
步骤8:钢锭电渣热封顶完成,进行钢锭的起吊和脱模工作。
8.根据权利要求7所述的大型钢锭电渣热封顶方法,其特征在于,所述四元预熔渣成分为CaF2、Al2O3、CaO和MgO,按重量比计,CaF2占25~35 %,Al2O3占30~45 %,CaO占10~20 %,MgO占10~20 %。
9.根据权利要求7所述的大型钢锭电渣热封顶方法,其特征在于,所述液态预熔渣的渣厚为100~200mm。
10.根据权利要求7所述的大型钢锭电渣热封顶方法,其特征在于,所述电渣加热使用单相交流电,电源频率为50Hz,根据冒口箱尺寸决定加热电流大小,当冒口箱上端面直径小于1800 mm时,电流为2000A;当冒口箱上端面直径为1801~2300 mm时,电流为2500A;当冒口箱上端面直径为2301~3000mm时,电流为3000 A;当冒口箱上端面直径大于3000mm时,电流为4000A。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107552770A (zh) * 2017-09-01 2018-01-09 河钢股份有限公司 一种大型扁平铸锭的自动补缩工艺
CN109047685A (zh) * 2018-09-07 2018-12-21 乌克兰国家科学院E.O.巴顿电焊接研究所 一种制备钢锭的方法
CN109047687A (zh) * 2018-10-18 2018-12-21 东北大学 一种双合金同步重熔制备大型均匀铸锭的装置及方法
CN111069545A (zh) * 2020-02-28 2020-04-28 天工爱和特钢有限公司 一种集钢水二次炉外精炼和浇注与一体的工装设备
CN111673056A (zh) * 2020-07-30 2020-09-18 安徽工业大学 一种改善大钢锭结晶质量的电渣补缩方法
CN113198984A (zh) * 2021-04-15 2021-08-03 燕山大学 加热式充压型水冷钢锭模具及冷却方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5699068A (en) * 1980-01-11 1981-08-10 Japan Steel Works Ltd:The Ingot making method by feeder-head arc heating utilizing molten slag
CN2095383U (zh) * 1991-07-12 1992-02-05 冶金工业部钢铁研究总院 交直流电源串联电渣炉
US6113666A (en) * 1998-08-11 2000-09-05 Jaroslav Yurievich Kompan Method of magnetically-controllable, electroslag melting of titanium and titanium-based alloys, and apparatus for carrying out same
CN1818102A (zh) * 2006-03-07 2006-08-16 东北大学 连铸式电渣炉
CN1851017A (zh) * 2006-05-22 2006-10-25 东北大学 在t形结晶器中采用双极串联电渣重熔的固态启动方法
CN1943917A (zh) * 2006-10-18 2007-04-11 中国科学院金属研究所 大型铸钢支承辊制备工艺
CN202440543U (zh) * 2011-12-27 2012-09-19 潍坊亚东冶金设备有限公司 一种双极串联抽锭电渣炉

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5699068A (en) * 1980-01-11 1981-08-10 Japan Steel Works Ltd:The Ingot making method by feeder-head arc heating utilizing molten slag
CN2095383U (zh) * 1991-07-12 1992-02-05 冶金工业部钢铁研究总院 交直流电源串联电渣炉
US6113666A (en) * 1998-08-11 2000-09-05 Jaroslav Yurievich Kompan Method of magnetically-controllable, electroslag melting of titanium and titanium-based alloys, and apparatus for carrying out same
CN1818102A (zh) * 2006-03-07 2006-08-16 东北大学 连铸式电渣炉
CN1851017A (zh) * 2006-05-22 2006-10-25 东北大学 在t形结晶器中采用双极串联电渣重熔的固态启动方法
CN1943917A (zh) * 2006-10-18 2007-04-11 中国科学院金属研究所 大型铸钢支承辊制备工艺
CN202440543U (zh) * 2011-12-27 2012-09-19 潍坊亚东冶金设备有限公司 一种双极串联抽锭电渣炉

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107552770A (zh) * 2017-09-01 2018-01-09 河钢股份有限公司 一种大型扁平铸锭的自动补缩工艺
CN109047685A (zh) * 2018-09-07 2018-12-21 乌克兰国家科学院E.O.巴顿电焊接研究所 一种制备钢锭的方法
CN109047687A (zh) * 2018-10-18 2018-12-21 东北大学 一种双合金同步重熔制备大型均匀铸锭的装置及方法
CN111069545A (zh) * 2020-02-28 2020-04-28 天工爱和特钢有限公司 一种集钢水二次炉外精炼和浇注与一体的工装设备
CN111673056A (zh) * 2020-07-30 2020-09-18 安徽工业大学 一种改善大钢锭结晶质量的电渣补缩方法
CN113198984A (zh) * 2021-04-15 2021-08-03 燕山大学 加热式充压型水冷钢锭模具及冷却方法
CN113198984B (zh) * 2021-04-15 2022-01-18 燕山大学 加热式充压型水冷钢锭模具及冷却方法

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