一种中频炉底吹氩脱气的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112322839A(43)申请公布日2021.02.05(21)申请号202011171202.4(22)申请日2020.10.28(71)申请人安徽钢研新材料科技有限公司地址241000安徽省芜湖市繁昌县繁昌经济开发区春谷3D打印产业园(72)发明人王忠英王启丞于桂玲陈子坤谢一夔于香萍邝永海(74)专利代理机构成都华复知识产权代理有限公司51298代理人庞启成(51)Int.Cl.C21C7/072(2006.01)C21C5/52(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种中频炉底吹氩脱气的方法(57)摘要本发明公开了一种中频炉底吹氩脱气的方法，包括如下步骤：S1、中频炉准备阶段，S2、气管的连接，S3、金属熔炼，S4、氩气的通入，S5、有害气体元素的去除，S6、气体含量组分检测，S7、有害气体元素去除完成，本发明主要是在中频炉的底部设置有耐火透气砖，在中频炉金属熔炼时，不需考虑原材料中的氮和氢的含量直接将原材料加入中频炉内，待原料完全熔化时打开气压泵通入氩气，溶解在钢液中的有害气体元素，在氩气气泡经过时，在氩气气泡内有害气体分压很低甚至为零的情况下，有害气体元素向着气泡内移动，最后随着气泡一起上浮去除，使得原材料在一定程度上不考虑原材料中的氮和氢的含量，降低了铸件的生产成本。CN112322839ACN112322839A权利要求书1/2页1.一种中频炉底吹氩脱气的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、中频炉准备阶段，在中频炉的底部安装耐火透气砖，使耐火透气砖的顶部与中频炉的坩埚底部密封连接；S2、气管的连接，用导气管的一端与S1中的耐火透气砖的底部进行密封连接，导气管的另一端通过气压泵与氩气罐连通；S3、金属熔炼，将待熔炼的原料投入至中频炉内，对原料进行加热，加热至原料完全融化；S4、氩气的通入，当中频炉内的原料完全熔化后，打开气压泵，通过增加气压的方法向中频炉的底部进行加压通入氩气，其中气压根据原料混合物的量进行调整，使氩气穿过耐火透气砖进入中频炉内部，同时金属液不出现飞溅，再使用搅拌组件进行搅拌；S5、有害气体元素的去除，按照每吨原料对应通入氩气的时间为5-10min，将步骤4持续进行，惰性气体氩气由底至上，熔液中的有害气体因氩气泡中分压低而向着气泡扩散融合并上浮直至与金属液脱离，并通过气体净化装置将上浮的有害气体元素进入收集的净化；S6、气体含量组分检测，氩气通入完成后，将中频炉中的金属液进行取样检测，并使用光谱分析仪检测样品中气体含量组分，根据生产钢种牌号的需要，将有害气体控制在需要的范围内；S7、有害气体元素去除完成，根据相应钢种的预期目标值，直至钢液中溶解气体含量达到预期目标值，关闭气压泵，撤走氩气罐，即可完成金属液中有害气体元素的去除。2.根据权利要求1所述的一种中频炉底吹氩脱气的方法，其特征在于：步骤1中所述的耐火透气砖用于阻隔中频炉内的金属液从底部流出，同时可使气体从底部进入至金属液中，且所述导气管使用的数量不少于八个，八个所述导气管一端均匀分布在耐火透气砖的底部，八个导气管另一端均与气压泵的出气口连通。3.根据权利要求1所述的一种中频炉底吹氩脱气的方法，其特征在于：步骤2中所述的气压泵上设置有气压调节阀和流量计，所述气压调节阀与所述流量计电性连接，气压调节阀的调节范围为101.3kPa-202.6kPa。4.根据权利要求1所述的一种中频炉底吹氩脱气的方法，其特征在于：步骤3中所述的原料加热的湿度控制在1550-1620摄氏度，原料在加入中频炉的内部时，遵循少加勤加的原则，防止搭桥现象。5.根据权利要求1所述的一种中频炉底吹氩脱气的方法，其特征在于：步骤4中所述搅拌组件的比搅拌能在一定坩埚深度下坩埚的比搅拌能与底部吹氩气的气体流量成正比，即：式中：β为比搅拌能、单位W/t，Q为气流量、单位m3/min，H为坩埚深度、单位m，T为坩埚湿度、单位K，W为钢液重量、单位t，比搅拌能的取值范围为0-300W/t。6.根据权利要求1所述的一种中频炉底吹氩脱气的方法，其特征在于：步骤4中所述氩气穿过耐火透气砖时是以多点通入的方式进行氩气的通入，用于从中频炉底部不同的位置同时导入，加快有害气体元素去除的效率。7.根据权利要求1所述的一种中频炉底吹氩脱气的方法，其特征在于：步骤5中所述的2CN112322839A权利要求书2/2页有害气体元素为氮气和氢气，利用氮气和氢气在高温环境下极其活跃的特性，通过由底至上移动的氩气泡中分压低，有害气体向着气泡扩散融合并上浮直至与金属液脱离。8.根据权利要求1所述的一种中频炉底吹氩脱气的方法，其特征在于：步骤6中所述取样检测的金属液中气体组分含量超出相应钢种牌号的有害气体控制范