一种感应熔炼真空脱气设备

摘要

本发明公开了一种感应熔炼真空脱气设备，包括感应炉、VIP电源、炉盖自动移动装置、上加料机构、真空系统、油池过滤器及保温浇料斗。感应炉包括炉壳、炉盖及感应线圈，炉壳为设有水冷隔套的腔体，炉壳的顶部设置一密封法兰，使炉壳的密封法兰与炉盖之间构成全封闭的真空室；感应线圈安置在炉壳内；VIP电源与感应线圈连接；炉盖自动移动装置分别与炉盖及上加料机构连接；真空系统通过管道及一隔离阀与炉盖连接；油池过滤器安装在感应炉与真空系统之间的管道上；保温浇料斗设在感应炉的一旁。本发明的感应熔炼真空脱气设备能高效率地熔炼出精炼钢，并具有投资少、占地面积小、操作灵活及增加产能的优点。

权利要求

1.一种感应熔炼真空脱气设备，包括感应炉、VIP电源、炉盖自动移动装置、上加料机构、真空系统、油池过滤器及保温浇料斗，其特征在于，所述感应炉包括炉壳、炉盖及感应线圈，所述炉壳为设有水冷隔套的腔体，所述炉壳的顶部设置一密封法兰，该密封法兰上还设置一密封圈，使所述炉壳的密封法兰与炉盖之间构成全封闭的真空室；所述感应线圈安置在所述炉壳内；

所述VIP电源设在所述感应炉的一旁并与所述感应线圈连接；

所述炉盖自动移动装置分别与所述炉盖及所述上加料机构连接；

所述真空系统通过管道及一隔离阀与所述炉盖连接，该真空系统为多级机械真空泵；

所述油池过滤器安装在所述感应炉与所述真空系统之间的管道上，该油池过滤器为湿式油浸过滤器；

所述保温浇料斗设在所述感应炉的一旁，

所述感应炉的顶部外还设置一保护套，该保护套在所述炉盖打开时覆盖在所述密封圈上，所述感应炉上还设置倾炉机构；

所述VIP电源包括依次并联的桥式整流器、滤波单元、逆变单元、续流单元和谐振电容组；所述感应线圈的一端与逆变单元连接，另一端与所述谐振电容组连接，所述逆变单元包括两个串联的逆变晶闸管；所述谐振电容组包括两个串联的谐振电容；所述桥式整流器包括若干个相互连接的整流晶闸管；所述滤波单元包括串联的滤波电感和滤波电容，且所述滤波电感串联在所述桥式整流器和逆变单元之间，所述滤波电容并联在所述逆变单元两端；所述续流单元包括两个并联的续流二极管；所述感应线圈的一端连接在两个逆变晶闸管之间，所述感应线圈的另一端连接在两个谐振电容之间；

所述设备还包括水冷系统和液压系统；

所述设备还包括两条分别与所述感应炉及保温浇料斗对应设置的加料输送带。

说明书

一种感应熔炼真空脱气设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种感应熔炼真空脱气设备。

背景技术

[0002] 随着经济的不断发展，技术不断革新，各行各业对表面硬化钢、淬火钢及回火钢、冷镦钢、弹簧钢和易切削钢等这些精炼钢的需求日益增加。二次精炼是决定钢铁性能的关键工艺，二次精炼是将由炼钢炉初炼的钢水倒入钢包或专用容器内进一步精炼的一种方法，即把一步炼钢法变为二步炼钢法。炉外精炼可以完成下列任务：（1）降低钢中的硫、氧、氢、氮和非金属夹杂物含量，改变夹杂物形态，以提高钢的纯净度，改善钢的机械性能；深脱碳，在特定条件下把碳降到极低含量，满足低碳和超低碳钢的要求；（3）微调合金成分，将成分控制在很窄的范围内，并使其分布均匀，降低合金消耗，提高合金元素收得率；（4）将钢水温度调整到浇铸所需要的范围内，减少包内钢水的温度梯度。

[0003] 鉴于现有各行各业对精炼钢的需求，以往的感应炉的产能和操作已不能适应当今的市场需求。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种感应熔炼真空脱气设备，它能高效率地熔炼出精炼钢，投资少，占地面积小，操作灵活等优点；

[0005] 实现上述目的的技术方案是：一种感应熔炼真空脱气设备，包括感应炉、VIP电源、炉盖自动移动装置、上加料机构、真空系统、油池过滤器及保温浇料斗，其中，所述感应炉包括炉壳、炉盖及感应线圈，所述炉壳为设有水冷隔套的腔体，所述炉壳的顶部设置一密封法兰，该密封法兰上还设置一密封圈，使所述炉壳的密封法兰与炉盖之间构成全封闭的真空室；所述感应线圈安置在所述炉壳内；所述VIP电源设在所述感应炉的一旁并与所述感应线圈连接；所述炉盖自动移动装置分别与所述炉盖及所述上加料机构连接；所述真空系统通过管道及一隔离阀与所述炉盖连接；所述油池过滤器安装在所述感应炉与所述真空系统之间的管道上；所述保温浇料斗设在所述感应炉的一旁。

[0006] 上述的感应熔炼真空脱气设备，其中，所述设备还包括水冷系统和液压系统。

[0007] 上述的感应熔炼真空脱气设备，其中，所述设备还包括两条分别与所述感应炉及保温浇料斗对应设置的加料输送带。

[0008] 上述的感应熔炼真空脱气设备，其中，所述感应炉上还设置倾炉机构。

[0009] 上述的真空脱气熔炼设备，其特征在于，所述真空系统为多级机械真空泵。

[0010] 上述的感应熔炼真空脱气设备，其中，所述感应炉的顶部外还设置一保护套，该保护套在所述炉盖打开时覆盖在所述密封圈上。

[0011] 上述的感应熔炼真空脱气设备，其中，所述油池过滤器为湿式油浸过滤器。

[0012] 上述的感应熔炼真空脱气设备，其中，所述VIP电源包括依次并联的桥式整流器、滤波单元、逆变单元、续流单元和谐振电容组；所述感应线圈的一端与逆变单元连接，另一端与所述谐振电容组连接。

[0013] 上述的感应熔炼真空脱气设备，其中，所述逆变单元包括两个串联的逆变晶闸管；所述谐振电容组包括两个串联的谐振电容；所述桥式整流器包括若干个相互连接的整流晶闸管；所述滤波单元包括串联的滤波电感和滤波电容，且所述滤波电感串联在所述桥式整流器和逆变单元之间，所述滤波电容并联在所述逆变单元两端；所述续流单元包括两个并联的续流二极管；所述感应线圈的一端连接在两个逆变晶闸管之间，所述感应线圈的另一端连接在两个谐振电容之间。

[0014] 本发明的感应熔炼真空脱气设备的技术方案，具备中频感应炉和真空感应炉的特点，又能平衡它们的优缺点，将一次感应熔炼与二次真空脱气精炼置于同一个炉壳内进行，既能提高生产效率，而且由于真空脱气炉的脱氢能力，提高了钢的洁净度并改善了钢铁的表面质量，从而极大地提高了生产力。相比中频炉，本发明的感应熔炼真空脱气设备熔炼出的产品质量大幅提高；而相比真空感应熔炼炉，本发明的感应熔炼真空脱气设备具有投资少、占地面积小、操作灵活及增加产能的优点。

附图说明

[0015] 图1为本发明的感应熔炼真空脱气设备的示意图；

[0016] 图2为本发明的感应熔炼真空脱气设备的俯视图；

[0017] 图3为本发明的感应熔炼真空脱气设备连接的VIP电源的原理图。

具体实施方式

[0018] 为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体实施例并结合附图进行详细说明：

[0019] 请参阅图1，本发明的一种感应熔炼真空脱气设备，包括感应炉1、VIP电源20、炉盖自动移动装置2、上加料机构3、保护套4、真空系统5、油池过滤器6、保温浇料斗7、水冷系统8和液压系统9，其中：

[0020] 感应炉1包括炉壳、炉盖及感应线圈，炉壳为设有水冷隔套的腔体；炉壳的顶部设置一密封法兰，该密封法兰的顶面上还设有密封圈，使炉壳的密封法兰与炉盖之间构成全封闭的真空室，感应线圈安置在炉壳内；

[0021] 感应炉1的前方设有一条加料输送带10；

[0022] 感应炉1上还设置倾炉机构；

[0023] VIP电源20设在感应炉1的一旁并与炉壳内的感应线圈连接；

[0024] 炉盖自动移动装置2分别与炉盖及上加料机构3连接；炉盖自动移动装置2能够同时对炉盖及上加料机构3进行开启或关闭；

[0025] 保护套4连接在感应炉1的顶部外；

[0026] 真空系统5为多级机械真空泵并通过管道及隔离阀50与感应炉1的炉盖连接；

[0027] 油池过滤器6为湿式油浸过滤器，该油池过滤器6安装在感应炉1与真空系统5之间的管道上；油池过滤器6可以在真空系统5对感应炉1抽真空的过程中过滤感应炉1内的油气，以减少真空系统所受的污染，避免燃烧的危险；

[0028] 保温浇料斗7设在感应炉1的一旁，保温浇料斗7的前方也设有一条加料输送带70；

[0029] 水冷系统8为炉盖、隔离阀50以及真空系统5提供冷却水源；

[0030] 液压系统9为及炉盖自动移动装置2、倾炉机构、真空系统5提供动力源；

[0031] 请参阅图3，VIP电源20为电压反馈串联谐振电路，该VIP电源20包括依次并联的桥式整流器21、滤波单元22、逆变单元23、续流单元24和谐振电容组25；其中，桥式整流器21包括若干个相互连接的整流晶闸管210；逆变单元23包括两个串联的逆变晶闸管230；谐振电容组25包括两个串联的谐振电容250；滤波单元22包括串联的滤波电感221和滤波电容222，且所述滤波电感221串联在桥式整流器21和逆变单元23之间，滤波电容
22并联在逆变单元23两端；续流单元24包括两个并联的续流二极管240；感应线圈11的一端连接在两个逆变晶闸管230之间，另一端连接在两个谐振电容250之间，从而有效减小谐波量。

[0032] 由上述电路结构可知，VIP电源20输出适合熔炼工艺要求的频率的交变电流至炉壳内的感应线圈11，该交变电流在感应线圈11内产生交变磁场，即可实现高效的熔化率，又可实现液态金属的最佳搅拌；合理的搅拌频率既保证了合金搅拌均匀性，也保证了翻滚的液态金属能充分地脱气，脱气过程和增强地碳氧反应将帮助去除有害地气体成分，因此氢、氮、氧含量比大气下所熔炼出的金属里含量低很多。

[0033] 本发明的感应熔炼真空脱气设备的工作原理是：首先在大气环境下进行初炼阶段，即在大气环境下感应炉先熔化固态金属，直到固态金属全部熔化成液态金属，再进行精炼阶段，即启动真空系统，对感应炉抽真空同时充入惰性气体，使感应炉内的液态金属在真空氛围下对进行脱气；当脱气完成后，炉盖自动移动装置2在移开炉盖的同时保护套覆盖在炉壳的密封法兰上的密封圈上，可以对高温下的密封圈进行有效的保护，从而保证了密封圈的可靠性和使用寿命；然后在大气下感应炉倾炉，将钢液倾翻到保温浇料斗7中，保温浇料斗7通过自动浇铸装置将钢液浇铸至流槽或锭模中；通常浇铸过程在大气下完成，也可以在保护气氛下浇铸。

[0034] 本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。