本發明提出一種可組合式電渣爐裝置，包括四個可獨立工作的小型電渣爐，從而形成呈矩形分布的四個小型熔煉工位；每個小型電渣爐能夠與其鄰近的另一小型電渣爐連接形成中型電渣爐，使得所述可組合式電渣爐裝置形成兩個中型熔煉工位；四個小型電渣爐能夠相互連接形成大型電渣爐，使得所述可組合式電渣爐裝置形成一個大型熔煉工位。本發明的可組合式電渣爐裝置同時具備四個獨立的可單獨工作的小型電渣爐/小型熔煉工位S，或由每兩個小型電渣爐組合成一個可獨立工作的中型電渣爐/中型熔煉工位M，或由四個小型電渣爐共同組合成一個超大型電渣爐/大型熔煉工位L。在沒有大型錠任務的時候，可以同時生產多個中型錠或小型錠，提高設備開工率。

技術領域

本發明涉及電渣冶金技術領域。更具體地，涉及一種可組合式電渣爐裝置。

背景技術

電渣冶金是鋼鐵冶金的前沿技術，電渣爐是利用電流通過熔渣時產生的電阻熱作為冶金熱源，對金屬進行邊冶煉邊強制冷卻凝固的一種冶金爐設備。通過電渣熔鑄獲得的鋼錠氣體和夾雜物含量少、成分均勻、組織致密、質量優異。對于超大型鋼錠，由于百噸級鋼錠超大的幾何尺寸，如果用常規冶金加常規鑄錠方法熔煉和澆注鋼錠，會產生嚴重的成分偏析、夾雜和夾渣、組織不均勻、疏松縮孔等缺陷，因此用常規方法難以實現。而用電渣熔鑄的方法就能夠較好地實現。但是，百噸級或更大尺寸的電渣錠，熔鑄過程中直徑2米-3米的熔池中心熱量很難散發出去，失去了電渣熔鑄的強制冷卻的能力，百噸級的電渣錠的中心冶金質量也會出現問題而不能正常使用。

由于近年來，軍工、核電、壓力容器、風電、火電等用鋼方面對大型、超大型特鋼鋼錠的需求越來越迫切，特別是百噸級甚至幾百噸級的空心電渣鋼錠、特厚板坯電渣扁錠、特寬薄板坯電渣錠、特長空心電渣錠和特長實心電渣錠等電渣鋼產品和近終型電渣熔鑄產品，更是可以高效率、綠色低能耗低碳、高收得率的特點取代普通實心錠、小噸位錠和短棒型錠。

目前國內電渣爐的生產情況：

主要以生產小噸位的實心圓錠為主，隨著市場需求，國內也建設了幾臺百噸級電渣爐，但是仍然是生產實心錠。舉例來說：

第一、核電用的主管道，是用100噸左右的實心電渣錠，掏空有缺陷的中心部，再鍛造成管道。這種方法冶金質量差、生產工序多、金屬利用率低、生產效率低、能源浪費大。

第二、風電用的無縫環形大直徑法蘭，現在的制造方法是采用普通質量的連鑄板坯疊落在一起，經過真空壓焊獲得超大單重的無心部缺陷的單塊金屬，再經過鍛造和環軋機軋制而成無縫環形超大尺寸的法蘭。而如果采用空心電渣錠制造就能直接獲得高品質無缺陷的大單重的環形材料，而且由電渣鋼代替連鑄鋼金屬質量大幅度提升。

第三、火電轉子護套鋼，傳統制造方法是采用實心電渣錠經多次鍛造而成，而恰恰這種鋼是極其難鍛造的鋼，邊鍛造邊出現裂紋，等冷卻下來后上機床把裂紋加工掉，然后再加熱再鍛造，反復多次，原來100％的電渣錠，經過反復鍛造反復車削裂紋，成型的時候，只剩20％多的重量了，工時太多，浪費極大，因而價格極其昂貴。如采用空心電渣錠的方法，直接熔鑄成接近規格尺寸的空心錠，再少許鍛造和機加工即可形成成品，這就是電渣熔鑄的近終型制造。

第四、大型核潛艇殼體，過去是用電渣板坯軋制成厚板，然后一塊一塊的拼焊而成，有縫的潛艇殼體受強度的限制，下潛深度不能突破。隨著強國之間的軍事競爭和科技的發展，更大潛深的潛艇殼體要求采用16米直徑無縫桶型高品質電渣鋼材料制造而成。這就亟需生產一種三百噸級的3米直徑的空心電渣錠。然后采用環軋機軋制成16米直徑的無縫筒體。但是，目前國內，乃至世界范圍內，還沒有能生產百噸級甚至三百噸級的(3米直徑)空心錠電渣爐。

第五、市場急需的特寬(最大3米寬)薄板坯電渣爐、特長空心錠(最大8米長)電渣爐，更急需一種超大型多工位且可以組合工位的多功能的電渣爐，在不生產大型錠的時候，這臺電渣爐還可以同時生產多個小錠或多個中型錠，讓設備不再閑置，即設備利用率高的超大型電渣爐。而國內現有的百噸級電渣爐一般只能生產1只大型錠，而大型錠的產量是有限的，大多時間是待產狀態，設備利用率極低，投資風險大。