[發明專利]一種保護氣氛電渣連鑄爐

無效

• 申請號: 200910187287.2
• 申請日: 2009-09-08
• 公開（公告）號: CN101691634A
• 公開（公告）日: 2010-04-07
• 發明（設計）人: 姜周華;臧喜民;張天彪;余強
• 申請（專利權）人: 沈陽華盛冶金技術與裝備有限責任公司
• 主分類號: C22B9/187
• 分類號: C22B9/187;C22B9/193;B22D11/14
• 代理公司: 沈陽世紀藍海專利事務所 21232
• 代理人: 李永琛

技術領域

本發明屬于金屬電渣重熔設備，特別涉及一種電渣連鑄爐，應用在金屬重熔冶煉過程中。

背景技術

電渣爐是利用電流通過熔渣時產生的電阻熱源進行熔煉的一種冶金設備。經電渣爐冶煉的鋼，具有純度高、硫含量低、非金屬夾雜物少、鋼錠表面光滑、結晶均勻致密、金相組織和化學成分均勻的優點。因此，電渣爐設備在國內外鋼鐵、機械等行業得到了廣泛的應用。隨著電渣設備的發展，在熔煉小直徑鋼錠時存在如下主要缺陷：

1、傳統電渣爐冶煉過程中，鋼錠重熔速度是依據熔化速度與重熔錠直徑之比值在1以下或略大于1的原則來控制的。對于一些易偏析合金(如工具鋼、高溫合金等)，這一比值低至0.65～0.75，這樣，重熔小直徑鋼錠時熔煉速度就很慢，生產效率很低，造成冶煉費用相當高。不僅如此，當需要重熔的鋼錠尺寸小于100mm時，由于要保證操作時的安全間隙，即使自耗電極直徑非常小，實際上也無法正常生產。因此，盡管小直徑重熔錠具有細小的枝晶結構并且可以直接軋制，但是目前應用推廣直徑小于300mm的重熔錠仍然很難。

2、電渣重熔鋼錠的枝晶組織與鋼錠直徑有直接關系。一般來說，鋼錠直徑越大，局部凝固時間越長，枝晶間距越大。當鋼錠尺寸大到一定值時，鋼錠中心會產生偏折，甚至疏松和縮孔。例如，高速工具鋼，當鋼錠尺寸較大時，即使熔化速度很低，也會出現碳化物尺寸偏大，偏析超標的問題，因此嚴重影響了鋼材質量。

3、傳統電渣重熔采用一次重熔一個鋼錠的間歇式生產方式，這樣不僅生產效率低，而且鋼錠在后步鍛造或初軋開坯過程中鋼錠頭尾去除量較大，鋼的成材率很低，因而生產成本也較高。

為了解決上述存在的問題，國內公開了一種連鑄式電渣爐(專利號為：ZL200620089551.0)該實用新型由交流供電電源、電極升降機構、電極、結晶器及其支撐機構、鋼水液面檢測裝置、拉坯機構、切割裝置及控制系統構成、電極為雙極串聯、鋼水液面檢測裝置的放射源為同位素Cs137、結晶器為T形水冷結晶器，上部截面面積大于下部截面面積，由交流供電電源、電極與爐渣形成供電回路，整個熔煉過程是在開放條件下進行的。但是，實踐證明上述專利即公開的連鑄電渣爐仍然存在如下不足：

1、開放式的電渣連鑄過程會使空氣中的氫、氧、氮等元素混入金屬熔池中造成鋼水的污染和合金元素的燒損。

2、如果采用液態啟動方式，就需要配備化渣爐和液態熔渣轉移到結晶爐的設備，加大了設備投入費用。

3、由于采用雙極串聯的熔煉技術，為了熔鑄出小斷面的鋼坯，則結晶器必須限定為T型結晶器，且鋼坯中有大電流通過，其熱效應使鋼坯的冷卻凝固速度很慢，進而影響了整體熔煉速度，生產效率較低、熔煉成本較大。

4、結晶器的出坯口與鋼坯間常有雜質粘連造成出坯不暢。

發明內容

本發明的目的是提供一種保護氣氛電渣連鑄爐。它不僅綜合采納了電渣重熔和連續鑄鋼技術的優點，而且具有保護合金鋼中的合金元素免受燒損，鋼的潔凈度高、提高重熔連鑄速度和生產效率、降低能耗、節約附屬設備的優點。