专利名称：暗流转注的熔炼保温炉组的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属加工领域中的铜熔炼设备。
背景技术：
铜以其良好的导电性及可加工性被广泛应用于工业领域。高质量的铜材是电力工业的命脉。各种铜材加工的生产工艺基本沿用了金属加工固定的模式。将原料(阴极铜或杂铜)在熔炼炉内熔化，用各类合适的铸造方式铸造出加工所需的各种优质铜坯，经过不同的加工过程生产出市场所需的板材、带材、线材、管材等产品。目前各国通行的铜熔炼设备基本采用感应炉。电能源有利于坯锭质量的控制，但是不合适的操作方式会带来各种质量问题，而坯锭内在的任何缺陷都将伴随到成品，无法修正。由此各种加工工艺首要关注的是熔炼铸造。
在熔炼工艺中，金属熔化后升温精炼是个重要环节。较好的方法是将熔化和升温精炼分开，由熔炼炉完成金属熔化，由保温炉完成升温精炼，由是形成了一种以熔炼保温炉组生产优质铜坯的工艺。参见图1.1、2.1、2.2。熔炼炉前端由回转轴承(2)承托回转轴(3)，后端由架在油缸支架(16)上的熔炼炉顶升油缸(9)内的熔炼炉顶升活塞杆(8)支撑。熔炼炉可绕回转轴前后翻转。保温炉后部由保温炉顶升油缸(15)和保温炉顶升活塞杆(14)支撑，也可绕回转轴旋转。炉本体下部是感应炉底(11)，炉底中穿有感应铁芯(10)。炉前部是炉头(13)，上面装有石墨塞棒(12)，石墨浇管(30)。
在熔炼保温炉组中，从熔炼炉往保温炉转注高温铜液是个难点。铜在高温状态极易吸气，为此，所有的转注过程都包含如何避免高温铜液和空气接触。
最常用的方式是将高温铜液从熔炼炉(1)中放至转注流槽(4)，见图2.1双点划线显示部份。通过流槽(4)铜液进入保温炉(5)。为保证无氧转注，流槽由流槽座(6)、流槽盖(7)两部份组成，见图1.2。流槽座除加了保温层，还用各种方式加热。流槽盖也加了保温层，和槽座连接后形成封闭空间。铸造时通过盖上的气孔输入氮气来防止氧化。
上述流槽转注，尽管用了各种加热、覆盖、保护方式，在工业现场真正做到暗流转注是很困难的。从熔炼炉往外倾倒，高温铜液可能暴露在空气中，由此可能吸入空气污染铜液。由流槽进入保温炉铜液也可能暴露于空气中。铜液的熔化潜热很小，在转注过程很容易冻结，造成流槽堵塞。流槽寿命很短。保护经常是不充分的。
另一种较复杂的内置套管方式是将保温炉和熔炼炉并排安置，见图3.1、3.2。两炉的回转轴(3)同心，由快卸轴承座(19)承托。回转轴中空。熔炼炉上的空心转轴装有石墨套管(17)。套管一直通到保温炉熔池上方。当熔炼炉内铜液熔化后，顶升油缸动作，熔炼炉绕回转轴升起，熔融的铜液超过回转轴轴中心，见图4.1双点划线显示部位。铜液由回转轴内石墨套管通过保温炉空心轴向保温炉内流淌，铜液在无氧化气氛下转注。
此种炉型在正常位置时，回转轴在炉膛上方。转注时，熔炼炉绕回转轴中心转动，回转轴必须要处在炉膛下部，以保证炉内的铜液通过回转轴向保温炉转注。铸造时保温炉绕回转轴中心旋转，回转轴仍需处在炉膛上方，保证铜液不从回转轴而只从倾倒的炉头内流出，见图4.2。回转轴的位置决定了该处的温度不会太高。在实际运行中，空心轴很容易被凝结的铜液堵满。承托空心轴的是各类快卸轴承，上下两半，上盖可快速打开，空心轴也应能打开，便于更换套管。回转轴是炉支撑，操作总是不便。现埸实际运行时通过熔炼炉向回转轴中心转注的铜液通道设计在炉体内，较图示更复杂，也更容易堵塞。此种方式运行不稳定，必须有整炉备用方可保证正常生产。
如上述，在工业生产现场铜液转注时的(氧化)污染总会在一定程度上造成铜液品质的下降，通过空心轴的暗流转注因为工艺复杂成本太高也只有很少的企业采用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点而提供一种采用新型的暗流转注方式的熔炼保温炉组。
本发明的技术方案如下一种暗流转注熔炼保温炉组，包括熔炼炉(1)，保温炉(5)，液压系统及相应的电气系统，保温炉前端和二组活动轴承(34)固联，后端架在移动支撑座(25)上，移动支撑和一组活动轴承间装有推杆(29)，保温炉底部通过销座(35)和活塞杆铰接，保温炉整体架在滑动导轨上。
保温炉底部的推杆和平推油缸(24)的活塞杆(28)联接，转注时，平推油缸活塞顶着推杆从而推动保温炉平移至熔炼炉前。
推杆前端呈弧形，和活动轴承外壳紧密贴合，可推着活动轴承往复移动，而活动轴承旋转时推杆不转动。
移动支撑下部固联着活动油缸支架(26)，活动油缸支架上装有顶升油缸(15)，移动支撑可随推杆水平往复移动。
滑动导轨由导轨支架(21)分三点支撑，滑动轴承底部有30度的开口，允许滑动轴承在导轨全长来回滑动，不影响支架支撑。
本发明和现有暗流转注熔炼保温炉组相比有以下优点。
本发明采用了让保温炉移动的方式来完成暗流转注的工艺过程。在正常熔炼、铸造时熔炼炉和保温炉的相对位置和铜液转注时的相对位置是不一样的，转注时熔炼炉处在在保温炉的后面，熔炼炉斜倾，炉头在保温炉口的上方，浇管正好插进保温炉口中，在保护气氛保护下转注铜液，实现真正的暗流转注。
内置套管式的暗流转注由中空回转轴作为铜液通道，通道容易堵塞，清堵困难。本发明采用熔炼炉倾倒、铜液由炉头通过塞棒、浇管直接转注入保温炉内，通道顺畅。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明。
图1.1流槽转注熔炼保温炉组示意图。
图1.2流槽充保护气示意图。
图2.1常规熔炼炉转注示意图。
图2.2常规保温炉示意图。
图3.1内置套管转注熔炼保温炉组立面示意图。
图3.2内置套管转注熔炼保温炉组平面示意图。
图4.1熔炼炉内置套管位示意图。
图4.2保温炉内置套管位示意图。
图5.1暗流转注炉组立面示意图。
图5.2暗流转注炉组平面示意图。
图6.1暗流转注示意图。
图6.2暗流转注保温炉倾倒示意图。
具体实施方式
本实施例熔炼保温炉按图5.1、5.2布置。保温炉(5)5吨，熔炼炉(1)5吨。熔炼炉是常规的工频感应炉。炉底(11)上装有铁芯(10)，内部有线圈、熔沟等感应装置。炉体前端通过回转轴(3)架在轴支撑(2)上，后端由架在缸支架(16)上的顶升油缸(9)支撑，顶升油缸活塞(8)可将炉体顶升，炉体可绕转轴前翻至转注位。转注时炉头呈水平状，见图6.1。和常规熔炉一样，转注时炉膛内的铜液随炉体倾翻，充满炉头。炉头上装有石墨塞棒(12)及石墨浇管(30)，石墨塞棒通过螺塞可旋转上下移动，相当一液体开关。转注时，塞棒提升，浇管和铜液连通，铜液从浇管中放出。常规流槽转注时，浇管放出的铜液进流槽，经流槽转至保温炉口，入保温炉。本实旋例浇管直接插入保温炉盖内，浇管处在氮气保护下，从浇管放出的铜液冲入熔池不和空气接触。现埸浇注时浇管插在炉盖下，看不见铜液从炉头内冲出，真正做到暗流转注。
本实施例保温炉在正常位时可进行常规感应炉的各种操作，包括清渣、升温、精炼。当顶升油缸(15)动作时，活塞杆(14)顶升保温炉，保温炉绕滑动导轨斜倾至浇铸平台(20)上方，见图6.2。此时炉头呈水平位，炉头塞棒、浇管和结晶模在一垂线上，浇管接近结晶器，打开塞棒，铜液从浇管流进结晶器，铸造小车下行，小车上的引头将在结晶器中冷却成形的坯锭下引。
本实旋例熔炼炉放液及保温炉铸造和常规保温炉组动作相同。保温炉和熔炼炉转注时的连通方式不一。本实旋例让保温炉自行走到熔炼炉前(也可将熔炼炉开到保温炉前转注)。
为了实行咀对咀的暗流转注，几十吨重的盛满高温铜液的保温炉行走、旋转由一套特殊机构完成。保温炉前端由连接螺栓(33)和炉底活动轴承(34)固联，活动轴承套在滑动导轨上。倾倒时活动轴承可绕滑动导轨旋转，此时，滑动导轨是保温炉回转中心。保温炉后端架在移动支撑(25)上。移动支撑下部装有活动油缸支架(26)和二组活动轴承，活动轴承套在滑动导轨上。移动支撑和活动轴承固联，可顺滑动导轨滑动。活动油缸支架和移动支撑固联，一起滑动。活动油缸支架中间装有保温炉顶升油缸(15)，由连接销(27)和支架相连。油缸在支架中允许有一定的摆动量。油缸活塞杆端和保温炉底部销座(35)相铰接。当油缸活塞杆升起时，油缸绕连接销摆动，同时将炉体顶起。活动油缸支架后部装一滚轮(32)，滚轮紧压在活动支架导板(31)上。油缸升起时会向前倾，活动支架将后摆。此滚轮紧压在导板上，保证活动支架不往后摆动，始终保持垂直位。熔炼炉内铜液熔化后待转注时，由架在油缸支架(22)上的平推油缸(24)动作，平推活塞杆(28)顶着推杆(29)将保温炉缓慢移向转注位。推杆和平推活塞杆固联，推杆只能随活塞杆在水平位置往复移动。推杆后端和移动支撑下部的活动轴承通过螺栓(36)相固联，推杆和移动支撑一体。活动轴承是钢板结构，内部锒铜衬。推杆推动活动轴承顺滑动导轨滑行，由此推动保温炉滑行。推杆前端呈园弧形，架在炉底活动轴承外壳中。炉体顶升倾倒时，活动轴承旋转。炉体本身绕轴旋转，推杆前端和炉体滑动轴承接触部位就要允许旋转。推杆园弧部位和活动轴承外壳配合，外壳转动，推杆不动。由此形成保温炉可随推杆平移也可绕推杆前端旋转的结构。保温炉自重大，转注完充满铜液，移行应平稳、缓慢。本例平移距离4米，时间约2分钟。
本实施例二根滑动导轨和导轨支架(21)焊接在一起。套在导轨上的活动轴承底部有30度的开口，目的是让活动轴承来回滑行。本例滑动导轨用外径250的无缝钢管，每一根园形滑动导轨由三个导轨支架支撑。正常工作位时炉体二端支撑，相当简支梁。支撑位置要保证在活动轴承旋转位二边，不妨碍轴承旋转。当保温炉平移至转注位时，仍然是二端支撑。
本实施例熔炼保温炉一对一配。此类炉组经常采用的是二对一的形式。即二台熔炼炉配一台保温炉。二对一时，只要将平推油缸行程加大，导轨加长，让一台保温炉在二台熔炼炉之间来回移动，分别接受二台熔炼炉的铜液。
对采用连续铸造，保温炉的位置不宜移动的工艺方式，可采用熔炼炉行走。将熔炼炉架在导轨上，完成平移行走及翻转的功能。感应炉底装有线圈，通常采用的是低压(1000v以下)供电，电流很大，炉底部温度又很高，一般采用水冷方式，水冷电缆、水冷线圈、水冷套等，每个炉底拖着很多软管。包括顶升油缸需要液压油，进出油管也是来回拖动。所以用熔炼炉行走要约束好软管走向。要留有专门的软管走廊。本实例一对一配置，选用保温炉行走较简捷。
序号名称1熔炼炉 2回转轴承 3回转轴 4流槽 5保温炉 6流槽座 7流槽盖 8熔炼炉顶升活塞杆 9熔炼炉顶升油缸 10感应铁芯 11炉底 12塞棒 13炉头 14保温炉顶升活塞杆 15保温炉顶升油缸 16油缸支架 17石墨导管 18空心回转轴 19快卸轴承座 20浇铸平台 21导轨支架 22油缸支架 23滑动导轨 24平推油缸 25移动支撑 26活动油缸支架 27连接销28平推活塞杆 29推杆 30石墨浇管 31移动支撑导板 32滚轮 33连接螺栓 34活动轴承 35销座 36连接螺栓
权利要求1.一种暗流转注熔炼保温炉组，包括熔炼炉(1)，保温炉(5)，液压系统及相应的电气系统；其特征是所述的保温炉前端和二组活动轴承(34)固联，后端架在移动支撑(25)上，活动轴承和移动支撑架在滑动导轨(23)上，一组活动轴承和移动支撑间装有推杆(29)，保温炉整体架在滑动导轨上。
2.如权利要求1所述的暗流转注熔炼保温炉组，其特征是所述的推杆前端带弧形，和活动轴承外壳紧密贴合，推杆和平推油缸(24)的活塞杆(28)联接。
3.如权利要求1所述的暗流转注熔炼保温炉组，其特征是所述的移动支撑下部固联着活动油缸支架(26)，活动油缸支架上装有顶升油缸(15)，顶升轴缸中的活塞杆和炉底部的销座(35)铰接。
4.如权利要求1所述的暗流转注熔炼保温炉组，其特征是所述的滑动导轨由导轨支架(21)分三点支撑，所述的活动轴承底部有30度开口，所述的支架位置在铸造位时在轴承二端。
专利摘要本实用新型公开一种暗流转注的熔炼保温炉组，包括熔炼炉、保温炉、及相应的电气系统液压系统，其特征是前端和活动轴承固联，后端架在移动支撑上，活动轴承和移动支撑套在滑动导轨上，一组活动轴承和移动支撑间装有推杆，保温炉整体架在滑动导轨上；推杆前端带弧形；移动支撑下部固联着油缸支架，油缸支架上装有顶升油缸；滑动导轨由导轨支架分三点支撑。
文档编号F27B7/00GK2697555SQ20032012258
公开日2005年5月4日 申请日期2003年12月18日 优先权日2003年12月18日
发明者王晓邦 申请人:王晓邦