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1、(10)申请公布号 CN 104313341 A (43)申请公布日 2015.01.28 C N 1 0 4 3 1 3 3 4 1 A (21)申请号 201410596151.8 (22)申请日 2014.10.30 C22B 9/187(2006.01) (71)申请人重庆钢铁（集团）有限责任公司 地址 400080 重庆市大渡口区大堰三村1栋 1号 (72)发明人吴建军 林河 王渝 (74)专利代理机构重庆博凯知识产权代理有限 公司 50212 代理人伍伦辰 (54) 发明名称 一种电渣冶炼辅料自动加料装置 (57) 摘要 本发明公开了一种电渣冶炼辅料自动加料装 置，其特征在于，包括。
2、排料部分结构和动力控制部 分结构；所述排料部分结构包括设置于结晶器侧 边的机架，机架上端沿水平方向设置有一对皮带 轮，皮带轮上环套设置有输送带，输送带一端位于 结晶器上方且另一端远离结晶器方向设置；所述 动力控制部分结构包括横向悬臂升降机构和联动 控制机构，联动控制机构连接于横向悬臂和排料 部分结构之间并靠横向悬臂的升降联动控制排料 部分结构排料。本发明具有结构简单，能够实现冶 炼时自动加入辅料，辅料投加控制过程稳定可靠， 使得冶炼效果好等优点。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页。
3、 附图1页 (10)申请公布号 CN 104313341 A CN 104313341 A 1/1页 2 1.一种电渣冶炼辅料自动加料装置，其特征在于，包括排料部分结构和动力控制部分 结构；所述排料部分结构包括设置于结晶器侧边的机架，机架上端沿水平方向设置有一对 皮带轮，皮带轮上环套设置有输送带，输送带一端位于结晶器上方且另一端远离结晶器方 向设置；所述动力控制部分结构包括横向悬臂升降机构和联动控制机构，联动控制机构连 接于横向悬臂和排料部分结构之间并靠横向悬臂的升降联动控制排料部分结构排料。 2.如权利要求1所述的电渣冶炼辅料自动加料装置，其特征在于，所述机架包括水平 设置于底部的底板，水平。
4、位于顶部的顶板，支撑连接于底板和顶板之间使其整体外形成倒 梯形的支架，顶板面向结晶器的一侧延伸出支架形成延伸端并在延伸端设置一个皮带轮， 顶板另一侧设置另一个皮带轮。 3.如权利要求2所述的电渣冶炼辅料自动加料装置，其特征在于，底板四角位置还向 下设置有万向轮。 4.如权利要求2所述的电渣冶炼辅料自动加料装置，其特征在于，所述顶板延伸端下 部具有向前下方延伸设置的加料板，加料板上表面正对输送带设置有加料槽。 5.如权利要求1所述的电渣冶炼辅料自动加料装置，其特征在于，所述横向悬臂升降 机构包括所述横向悬臂，横向悬臂连接端通过立柱上竖向设置的滑轨可滑动地安装在立柱 上，横向悬臂升降机构还包括位于。
5、立柱底部的升降电机，升降电机输出端和竖向并列设置 于立柱一侧的丝杆相连并能够带动丝杆旋转，丝杆上端和一个固定在横向悬臂上的螺母配 合形成丝杠螺母副。 6.如权利要求5所述的电渣冶炼辅料自动加料装置，其特征在于，所述联动控制机构， 包括第一牵引绳和第二牵引绳，第一牵引绳一端固定在横向悬臂上，另一端向下绕过结晶 器上方一端的输送带后沿输送带下表面往远离结晶器方向延伸绕接在输送带上，所述第二 牵引绳一端位于机架面对结晶器一侧并固定向下连接有一个配重块，第二牵引绳另一端向 上绕过一个安装在机架机架面对结晶器一侧外壁上的导向轮后，向上绕过结晶器上方一端 的输送带并沿输送带上表面往远离结晶器方向延伸绕接在。
6、输送带上。 权 利 要 求 书CN 104313341 A 1/4页 3 一种电渣冶炼辅料自动加料装置 技术领域 0001 本发明涉及一种金属冶炼技术，尤其涉及一种电渣冶炼辅料自动加料装置。 背景技术 0002 金属电渣炉（又名电渣重熔炉）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、位于结晶器一侧的立柱，立 柱上方设置有横向悬臂，横向悬臂上靠电极夹头正对结晶器安装有向下延伸进入结晶器的 电极。 0003 电渣炉冶炼工作时，电渣放入结晶器内，并在结晶器上方形成待熔融的渣池，采用 电极夹头来夹持柱形电极，并让电极、渣池、金属熔池、钢锭、底水箱。
7、通过短网导线和变压器 能够形成电流回路。进行电渣冶炼时，首先将该电极远离电渣冶炼电极夹头的端部插入熔 渣内，随后对电极进行通电，在通电过程中，电极和渣池放出焦耳热，将渣池中的金属渣熔 化。熔融金属汇聚成液态，穿过渣池，落入结晶器中形成金属熔池，且同时受水冷作用，迅速 凝固形成钢锭。钢锭凝固前，在它的上方的金属熔池和渣池，起保温和补缩作用，保证钢锭 的致密性。冶炼过程中，结晶器内壁上形成有一层薄渣壳，不仅使钢锭表面光洁，还起绝缘 和隔热作用，使更多的热量向下部传导，有利于钢锭自下而上的定向结晶。基于以上原因， 通过电渣冶炼生产出的钢锭质量好、性能优，合金钢的低温、室温和高温下的塑性和冲击韧 性增。
8、强，钢材使用寿命延长，故电渣冶炼工艺在本行业中广泛使用。 0004 但现有电渣冶炼工艺中，钢含氧量的增加，钢的范性、韧性降低，另氧化物还使钢 的耐磨性、耐腐蚀性等降低。因此在电渣重熔过程中定时定量连续加入微量的辅料如铝粒 等进行扩散脱氧具有重要作用，如其可以抑制金属熔池中的含氧量，从而最终降低钢中的 氧含量。同时可以减少钢锭气孔、疏松及偏析产生。加入适量的辅料也可以减少钢中硅的 烧损，有利减少钢的点状偏析。并有效使钢的含硫量降低，提高钢的纯净度等。目前，电渣 冶炼过程中辅料添加多用人工用铁勺添加，工作温度高，粉尘多，有害健康，并且加料不均 匀，不连续或加料量不易控制等，经常造成电渣冶炼成品合格。
9、率低，并且专用的电渣冶炼辅 料加料装置还很少，因而对工艺方面规定的脱氧等不能达到很好的效果，大大影响电渣锭 的成分及冶炼质量。 0005 我国专利申请号201320175064.6曾公开过一种电渣炉铝粒加料机控制器，属于 电渣炉加料自动化控制技术领域。技术方案是：给料常开节点串接在给料振动电磁铁回 路，排料常开节点串接在排料振动电磁铁回路，气缸常开节点串接在卸料气缸回路，给料常 开节点线圈、排料常开节点线圈和气缸常开节点线圈分别与可编程控制器连接。所以该专 利仅仅是公开了一种对铝粒下料量进行控制的技术，仍然无法解决怎样靠机械实现自动下 料，进而避免人工操作带来的种种不利影响的问题。 发明内容 。
10、0006 针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构简 说 明 书CN 104313341 A 2/4页 4 单，能够实现冶炼时自动加入辅料，冶炼效果好的电渣冶炼辅料自动加料装置。 0007 为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案： 一种电渣冶炼辅料自动加料装置，其特征在于，包括排料部分结构和动力控制部分结 构；所述排料部分结构包括设置于结晶器侧边的机架，机架上端沿水平方向设置有一对皮 带轮，皮带轮上环套设置有输送带，输送带一端位于结晶器上方且另一端远离结晶器方向 设置；所述动力控制部分结构包括横向悬臂升降机构和联动控制机构，联动控制机构连接 于横向悬臂和排。
11、料部分结构之间并靠横向悬臂的升降联动控制排料部分结构排料。 0008 电渣冶炼炉中设置了本自动加料装置后，可以用于冶炼时铝粒等辅料的自动添 加，加入适量的辅料后可以减少钢中硅的烧损，有利减少钢的点状偏析。并有效使钢的含 硫量降低，提高钢的纯净度等，使得冶炼效果更好。其中排料部分结构中，采用皮带轮套输 送带的方式添加辅料，可以在冶炼前将需要添加的辅料按照比例大小均匀地铺设在输送带 上，冶炼时靠控制输送带转动实现辅料的投料，完成电渣冶炼自动加料，结构简单且使得加 料过程连续均匀，保证冶炼效果。动力控制部分结构采用联动控制，使得冶炼过程中，可以 控制横向悬臂缓缓下降，使得电极下端逐步延伸进入到结晶器。
12、内部下方位置，这样电极的 移动引起电流的逐渐变化，提高冶炼效果，同时在该过程中逐步地联动加入辅料，就极大地 提高了金属冶炼效果。 0009 进一步地，所述机架包括水平设置于底部的底板，水平位于顶部的顶板，支撑连接 于底板和顶板之间使其整体外形成倒梯形的支架，顶板面向结晶器的一侧延伸出支架形成 延伸端并在延伸端设置一个皮带轮，顶板另一侧设置另一个皮带轮。 0010 这样机架具有结构简单，支撑可靠稳定的优点，一端的皮带轮延伸出机架设置更 加方便辅料的添加。 0011 进一步地，底板四角位置还向下设置有万向轮。这样，方便移动万向轮，将机架推 至合适位置进行加料。 0012 进一步地，所述顶板延伸端下。
13、部具有向前下方延伸设置的加料板，加料板上表面 正对输送带设置有加料槽。这样，进一步保证了加料的准确性，能够能够使得辅料添加于结 晶器中部位置，利于辅料充分参与反应，更好地提高冶炼效果。 0013 进一步地，所述横向悬臂升降机构包括所述横向悬臂，横向悬臂连接端通过立柱 上竖向设置的滑轨可滑动地安装在立柱上，横向悬臂升降机构还包括位于立柱底部的升降 电机，升降电机输出端和竖向并列设置于立柱一侧的丝杆相连并能够带动丝杆旋转，丝杆 上端和一个固定在横向悬臂上的螺母配合形成丝杠螺母副。 0014 这样，采用丝杠螺母副控制横向悬臂实现升降，具有结构简单，控制可靠，移动缓 慢稳定而匀速的特点，能够保证控制效。
14、果，提高冶炼效果。 0015 进一步地，所述联动控制机构，包括第一牵引绳和第二牵引绳，第一牵引绳一端固 定在横向悬臂上，另一端向下绕过结晶器上方一端的输送带后沿输送带下表面往远离结晶 器方向延伸绕接在输送带上，所述第二牵引绳一端位于机架面对结晶器一侧并固定向下连 接有一个配重块，第二牵引绳另一端向上绕过一个安装在机架机架面对结晶器一侧外壁上 的导向轮后，向上绕过结晶器上方一端的输送带并沿输送带上表面往远离结晶器方向延伸 绕接在输送带上。 0016 这样，当横向悬臂固定不动时，第二牵引绳上配重块的重力通过输送带被第一牵 说 明 书CN 104313341 A 3/4页 5 引绳的拉力相抵，输送带。
15、固定不动。当冶炼过程中，横向悬臂向下移动时，第一牵引绳逐渐 向下移动，第二牵引绳在配置块作用下逐渐牵引输送带上表面往结晶器方向移动，进而将 输送带上已经事先铺设好的辅料投加到结晶器内。具有结构简单，控制方便，联动效果能够 得到保证等优点。 0017 综上所述，本发明具有结构简单，能够实现冶炼时自动加入辅料，辅料投加控制过 程稳定可靠，使得冶炼效果好等优点。 附图说明 0018 图1为本发明优选实施方式结构的结构示意图。 具体实施方式 0019 下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。 0020 具体实施时：如图1所示，一种电渣冶炼辅料自动加料装置，所述辅料自动投加装 置包括排料部分结构。
16、和动力控制部分结构。其中，所述排料部分结构包括设置于结晶器侧 边的机架12，机架12上端沿水平方向设置有一对皮带轮8，皮带轮上环套设置有输送带9， 输送带9一端位于结晶器14上方且另一端远离结晶器14方向设置。这样，冶炼时靠控制 输送带转动实现辅料的投料，完成电渣冶炼自动加料，结构简单且使得加料过程连续均匀， 保证冶炼效果。其中，所述动力控制部分结构包括横向悬臂升降机构和联动控制机构，联动 控制机构连接于横向悬臂和排料部分结构之间并靠横向悬臂的升降联动控制排料部分结 构排料。这样，冶炼过程中，可以控制横向悬臂缓缓下降，使得电极下端逐步延伸进入到结 晶器内部下方位置，这样电极的移动引起电流的逐渐。
17、变化，提高冶炼效果，同时在该过程中 逐步地联动加入辅料，就极大地提高了金属冶炼效果。图中，标号14表示整体呈炉状的结 晶器14、结晶器14位于一结晶器安装槽内，标号5表示位于结晶器安装槽一侧的立柱，标号 4表示立柱5上方设置的横向悬臂4，横向悬臂4上靠电极夹头正对结晶器14安装有向下 延伸进入结晶器的电极7。 0021 其中，所述机架12包括水平设置于底部的底板10，水平位于顶部的顶板11，支撑 连接于底板10和顶板11之间使其整体外形成倒梯形的支架，顶板11面向结晶器14的一 侧延伸出支架形成延伸端并在延伸端设置一个皮带轮，顶板11另一侧设置另一个皮带轮。 这样机架具有结构简单，支撑可靠稳定。
18、的优点，一端的皮带轮延伸出机架设置更加方便辅 料的添加。 0022 其中，底板10四角位置还向下设置有万向轮13。这样，方便移动万向轮，将机架推 至合适位置进行加料。 0023 其中，所述顶板11延伸端下部具有向前下方延伸设置的加料板15，加料板15上表 面正对输送带设置有加料槽。这样，进一步保证了加料的准确性，能够能够使得辅料添加于 结晶器中部位置，利于辅料充分参与反应，更好地提高冶炼效果。 0024 其中，所述横向悬臂升降机构包括所述横向悬臂4，横向悬臂连接端通过立柱5上 竖向设置的滑轨可滑动地安装在立柱5上，横向悬臂升降机构还包括位于立柱底部的底板 1上的升降电机2，升降电机输出端和竖向。
19、并列设置于立柱一侧的丝杆3相连并能够带动丝 杆3旋转，丝杆3上端和一个固定在横向悬臂4上的螺母配合形成丝杠螺母副。这样，采 说 明 书CN 104313341 A 4/4页 6 用丝杠螺母副控制横向悬臂实现升降，具有结构简单，控制可靠，移动缓慢稳定而匀速的特 点，能够保证控制效果，提高冶炼效果。 0025 其中，所述联动控制机构，包括第一牵引绳6和第二牵引绳18，第一牵引绳6一端 固定在横向悬臂4上，另一端向下绕过结晶器14上方一端的输送带后沿输送带9下表面往 远离结晶器14方向延伸绕接在输送带9上，所述第二牵引绳18一端位于机架面对结晶器 14一侧并固定向下连接有一个配重块16，第二牵引绳1。
20、8另一端向上绕过一个安装在机架 机架面对结晶器一侧外壁上的导向轮17后，向上绕过结晶器14上方一端的输送带并沿输 送带14上表面往远离结晶器方向延伸绕接在输送带14上。这样，当横向悬臂固定不动时， 第二牵引绳上配重块的重力通过输送带被第一牵引绳的拉力相抵，输送带固定不动。当冶 炼过程中，横向悬臂向下移动时，第一牵引绳逐渐向下移动，第二牵引绳在配置块作用下逐 渐牵引输送带上表面往结晶器方向移动，进而将输送带上已经事先铺设好的辅料投加到结 晶器内。具有结构简单，控制方便，联动效果能够得到保证等优点。 0026 上述设备工作时，先将金属电渣加入结晶器，将电极插入结晶器内并和金属电渣 上部接触，将需要。
21、添加的辅料先按照比例大小均匀地铺设在输送带上，将机架推动至加料 槽下端出口正对结晶器中心位置；然后启动电极开始冶炼，一段时间后，启动升降电机工 作，通过丝杠螺母传动副带动横向悬臂均匀缓慢地向下移动，进而使得输送带失去第一牵 引绳的牵引力，在配重块重力作用下，第二牵引绳下端向下移动，进而使得输送带上表面往 结晶器方向匀速移动，输送带上的物料连续缓慢地通过加料板上的加料槽滑入到结晶器中 部，直到横向悬臂下行行程走完，完成辅料添加动作。冶炼时，横向悬臂可以重复上下行程， 输送带一端靠人工持续添加辅料，即可在横向悬臂每次下行时实现辅料的连续添加。这样， 冶炼时靠控制输送带转动实现辅料的投料，完成电渣冶。
22、炼自动加料，结构简单且使得加料 过程连续均匀，保证冶炼效果。 0027 其中，具体实施时，两导向轮间距X大于或等于一次冶炼行程Y（即横向悬臂下行 距离），配重块可下降行程Z大于或等于上述Y；挂重物重力G大于输送带与导向轮的摩擦 力f 。使得上述工作过程能够顺利完成。 0028 本发明可以用于冶炼时铝粒等辅料的自动添加，加入适量的辅料后可以减少钢中 硅的烧损，有利减少钢的点状偏析。并有效使钢的含硫量降低，提高钢的纯净度等，使得冶 炼效果更好。同现有技术相比较，本设计可随悬臂的升降多次循环使用，解决实现了电渣 冶炼中辅料加料的自动化，有效提高电渣冶炼自动化，具有结构简单合理，节约能源，操作 简单，安全可靠，维护简便，维护成本低，使用寿命长等优点，使得成品合格率大幅度提高达 98%。特别适用于在电渣冶炼行业广泛使用。 说 明 书CN 104313341 A 1/1页 7 图1 说 明 书 附 图CN 104313341 A 。