[發明專利]真空感應爐快速脫氣的方法

有效

• 申請號: 201110127209.0
• 申請日: 2011-05-17
• 公開（公告）號: CN102212652A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 陳子宏;王煒;張賢忠;吳莉;岳江波
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C21C7/10
• 分類號: C21C7/10
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西;楊柳林

技術領域

本發明屬于真空感應爐冶煉技術領域，具體地指一種真空感應爐快速脫氣的方法。

背景技術

鋼中的氣體不僅降低鋼的機械性能，而且是形成裂紋、皮下氣泡、中心疏松等缺陷的主要原因，因此把鋼中氣體含量降低到最低限度，是提高鋼質降低成本的重要措施。

現有RH真空脫氣裝置的基本原理是通過安裝在上升管的氬氣通道吹入氬氣，并在抽真空的作用下驅動鋼包中鋼液進入上升管，經過真空室后，再由下降管回到鋼包，完成一次循環，從而實現鋼液的分批處理。申請號為02147730.2的中國發明專利，公開了一種真空脫氣生產超低碳鋼的方法，其在RH真空脫氣裝置中采用上升插管內連續噴吹氬氣和真空室快速減壓生產超低碳鋼，其特征是真空脫碳噴吹的氬氣流流量按爐服役期分階段改變，爐役期前20爐脫碳輸入與插管設計內徑匹配的氬氣流，20爐以后，每爐脫碳時間＞5min輸送的氬氣流量比爐役期前20爐高20％以上，脫碳前真空室預先減壓到20kPa，脫碳開始后，加快脫碳0～10min期間真空室的減壓速率。但是，由于RH真空脫氣水平，主要依賴其設備能力，一般設備所能達到的極限真空度在0.067Pa左右，一旦達到這個真空度之后，脫氣速度就會很慢，難以大幅提高，除非增在投資配置更大能力的真空泵，所以該方法的脫氣能力只適用于生產碳含量小于15ppm的超低碳優質鋼，而對鋼中的氧元素和氮元素含量脫除的能力很小。

申請號為01126597.3的中國發明專利公開的一種真空脫氣精煉的方法是將真空室底部的浸漬管插入鋼包中的鋼液中，向其中一根浸漬管中通入驅動氣體，鋼包中的鋼液通過浸漬管而流經真空室完成循環，其特殊之處在于，還包括在至少一根浸漬管外圍安裝至少一個磁場發生器，該磁場發生器能產生一與鋼液循環方向一致的電磁力，從而設驅動氣體一起驅動鋼液循環，提高脫氣能力，但是該發明是通過增加鋼液循環流量，從而增加脫氣能力，其設備復雜，投資大，難適應大規模化的生產。

發明內容

本發明的目的就是要供一種真空感應爐快速脫氣的方法，利用該方法在現有真空感應爐工況下能有效提高脫氣的速度和效率，而且脫氣后能實現鋼水中的碳元素≤15ppm、氮元素≤15ppm、氧元素≤20ppm。

為實現上述目的，本發明的真空感應爐快速脫氣的方法包括以下步驟：

1)根據鋼成分要求計算所需廢鋼原料、預脫氧劑以及各種合金的重量并稱重取料，對預脫氧劑和合金進行預干燥處理；

2)將所述廢鋼原料裝入真空感應爐的坩堝中、所述預脫氧劑和合金裝入真空感應爐的料倉中；

3)對真空感應爐的真空室抽真空3～8min，使真空室的真空度達到0.05～0.1Pa；

4)給真空感應爐送電化鋼，化鋼完畢保持真空室的真空度為0.05～0.1Pa，并繼續抽真空10～20min；

5)停止抽真空，向真空室充入氬氣至壓力500～700Pa，再啟動真空泵抽真空至0.05～0.1Pa，維持10～20min；

6)再停止抽真空，向真空室充入氬氣至壓力500～700Pa；

7)將料倉中預脫氧劑及合金加入到鋼液中，進行充分循環；

8)在真空狀態下自然冷卻鋼液5～10分鐘后即可破空脫模。

進一步地，所述步驟1)中，對合金進行預干燥處理是在200～350℃溫度下烘烤所述合金2～4h。

再進一步地，所述步驟5)中，控制真空室的中壓力為667Pa。

更進一步地，步驟3)中，所述抽真空時間控制為5min。

還進一步地，對步驟6)中充分循環后的鋼液進行成分取樣分析，如果所含C、O、N的成分超出設計范圍，則再重復步驟5)的脫氣處理。

以下就本發明脫氣方法的原理以及技術參數控制原理進行分析說明：