一种中频感应炉顶底复合吹氩精炼装置及方法.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CN108660290A(43)申请公布日2018.10.16(21)申请号201710196189.X(22)申请日2017.03.29(71)申请人鞍钢股份有限公司地址114000辽宁省鞍山市铁西区环钢路1号(72)发明人曹东廖相巍万雪峰王勇李广帮孙殿东颜秉宇于明光(74)专利代理机构鞍山嘉讯科技专利事务所21224代理人张群(51)Int.Cl.C21C7/072(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种中频感应炉顶底复合吹氩精炼装置及方法(57)摘要本发明涉及一种中频感应炉顶底复合吹氩精炼装置及方法，所述装置由顶吹装置和底吹装置组成，其中顶吹装置由喷气枪升降装置、喷气枪、顶吹供气软管、顶吹控制系统、顶吹供气装置组成；底吹装置由底吹透气塞、底吹供气软管、底吹控制系统和底吹供气装置组成；所述方法为控制顶吹氩气工艺参数和底吹氩气工艺参数。本发明在常规的中频感应炉上增设顶底复合吹氩精炼装置，并通过合理控制相关工艺参数，实现了中频感应炉中钢水精炼的目的。CN108660290ACN108660290A权利要求书1/1页1.一种中频感应炉顶底复合吹氩精炼装置，其特征在于，包括顶吹装置和底吹装置，其中顶吹装置由喷气枪升降装置、喷气枪、顶吹供气软管、顶吹控制系统、顶吹供气装置组成；底吹装置由底吹透气塞、底吹供气软管、底吹控制系统和底吹供气装置组成；中频感应炉炉顶设除尘烟罩，喷气枪穿过除尘烟罩伸入中频感应炉内，喷气枪由喷气枪升降装置带动实现升降动作，喷气枪中心线与坩埚中心线重合；喷气枪通过顶吹供气软管连接顶吹供气装置，顶吹供气软管上设顶吹控制系统；中频感应炉炉底设罩底吹透气塞，底吹透气塞通过底吹供气软管连接底吹供气装置，底吹供气软管上设底吹控制系统；喷气枪中心线、底吹透气塞中心线与坩埚中心线同轴。2.根据权利要求1所述的一种中频感应炉顶底复合吹氩精炼装置，其特征在于，所述喷气枪采用单孔喷头外部包裹耐火材料的结构，耐火材料长度为喷气枪总长度的1/2～2/3。3.根据权利要求1所述的一种中频感应炉顶底复合吹氩精炼装置，其特征在于，所述底吹透气塞为狭缝式结构，与坩埚配合安装，装配后底吹透气塞顶面高出坩埚内底面5～10mm。4.根据权利要求1所述的一种中频感应炉顶底复合吹氩精炼装置，其特征在于，所述顶吹控制系统、底吹控制系统用于实现吹氩自动控制及氩气流量的在线调节。5.基于权利要求1所述装置的一种中频感应炉顶底复合吹氩精炼方法，其特征在于，包括如下步骤：1)顶吹氩气工艺参数控制：当炉料熔化形成1/3～1/2熔池后，采用大功率快速熔炼并通过顶吹喷气枪向炉内吹氩，氩气流量为0.1～0.3Nm3/min·t、压力0.2～0.5Mpa，直至整个熔炼过程完成；通过顶吹氩气在金属熔池上方形成正压氩气保护，能够防止金属液的二次氧化，同时可提高合金的收得率；2)底吹氩气工艺参数控制：当炉料熔化形成1/3～1/2熔池后，采用大功率快速熔炼并通过底吹透气塞向炉内吹氩，氩气流量为0.3～0.6Nm3/min·t、压力0.3～0.6Mpa，直至炉料全部熔化；在金属熔液熔清之后到出炉之前调整底吹氩气工艺参数：氩气流量为0.6～0.8Nm3/min·t、压力0.6～0.8Mpa、时间5～10min，待金属液达到出钢要求时，关闭底吹氩气阀，准备出钢。2CN108660290A说明书1/4页一种中频感应炉顶底复合吹氩精炼装置及方法技术领域[0001]本发明涉及中频感应炉冶炼技术领域，尤其涉及一种中频感应炉顶底复合吹氩精炼装置及方法。背景技术[0002]随着科学技术的发展，对钢铁材料强韧性的要求越来越高。而钢液净化是提高钢材强韧性、改善钢材质量的重要手段，也是国内外钢铁企业追求的目标之一。影响钢液纯净度的夹杂物来源主要有两类，其一来自钢渣、型砂和耐火材料等，称为外来夹杂。其二为再氧化过程和脱氧剂在钢液中作用的化学反应产物，约占钢中夹杂物的80％。而氧化物宏观夹杂(颗粒直径达到10μm以上)是造成钢铁产品表面缺陷和内部缺陷的主要原因。因此，控制夹杂物的数量、尺寸、形态和组成是精炼工艺控制的重要内容。氩气净化、氩氧脱碳、AOD、VOD和LF等精炼工艺已成为生产高纯度钢液的较先进的工艺技术。而AOD、VOD等精炼方法的效果虽好，但设备投资和运行成本极高，不适合众多采用中频感应炉生产钢铁产品中小厂家。[0003]国内中小型企业和科研院所所采用的炼钢设备主要为中频感应电炉，由于熔炼的钢液量较少，不适宜进行炉外钢包精炼工艺，对各种夹杂物无法有效去除，造成其产品成品率低、质量差、等级低等问题。透气砖广泛应用在大型转炉、钢包和炼铝保温炉中，通过喷粉和吹气的方法来净化钢液，已经成为大型钢铁企业高