[發明專利]一種金屬電渣重熔冶煉氣氛保護方法

有效

• 申請號: 201410770320.5
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104451177A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 吳建軍;秦洪偉
• 申請（專利權）人: 重慶鋼鐵（集團）有限責任公司
• 主分類號: C22B9/18
• 分類號: C22B9/18;C22B9/05
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 伍倫辰

技術領域

本發明涉及一種金屬冶煉技術，尤其涉及一種金屬電渣重熔冶煉氣氛保護方法。

背景技術

金屬電渣爐（又名電渣重熔爐）是利用電流通過熔渣時產生的電阻熱作為熱源進行熔煉的一種冶金設備，其結構主要包括整體呈爐狀的結晶器、位于結晶器一側的立柱，立柱上方設置有橫向懸臂，橫向懸臂上靠電極棒夾頭正對結晶器安裝有向下延伸進入結晶器的電極棒。

電渣爐冶煉工作時，電渣放入結晶器內，并在結晶器上方形成待熔融的渣池，采用電極棒夾頭來夾持柱形電極棒，并讓電極棒、渣池、金屬熔池、鋼錠、底水箱通過短網導線和變壓器能夠形成電流回路。進行電渣冶煉時，首先將該電極棒遠離電渣冶煉電極棒夾頭的端部插入熔渣內，隨后對電極棒進行通電，在通電過程中，電極棒和渣池放出焦耳熱，將渣池中的金屬渣熔化。熔融金屬匯聚成液態，穿過渣池，落入結晶器中形成金屬熔池，且同時受水冷作用，迅速凝固形成鋼錠。鋼錠凝固前，在它的上方的金屬熔池和渣池，起保溫和補縮作用，保證鋼錠的致密性。冶煉過程中，結晶器內壁上形成有一層薄渣殼，不僅使鋼錠表面光潔，還起絕緣和隔熱作用，使更多的熱量向下部傳導，有利于鋼錠自下而上的定向結晶。基于以上原因，通過電渣冶煉生產出的鋼錠質量好、性能優，合金鋼的低溫、室溫和高溫下的塑性和沖擊韌性增強，鋼材使用壽命延長，故電渣冶煉工藝在本行業中廣泛使用。

但現有電渣冶煉工藝中，大多采用常壓狀態下進行電渣重熔，在大氣下重熔容易引起鋼錠的二次氧化，?造成活潑元素的燒損，使得鋼中的氧含量和夾雜物含量較高，?很難生產出高潔凈度的特殊鋼。

部分現有電渣冶煉裝置中設置有氣氛保護技術，但現有的電渣冶煉氣氛保護技術，均是在結晶器上設置氣氛保護裝置，氣氛保護裝置和惰性保護氣體氣源連接（氮氣或氬氣等），然后將保護氣體噴入到結晶器內實現保護。但由于電渣爐冶煉過程中，金屬液面會具有一個隨電極棒下降而上升的過程，故氣氛保護裝置為了避免和上升液面干涉，需要設置于距離液面較高的位置，這樣，導致噴氣口和金屬熔液之間空間較大，很難將空氣排盡，難以到良好的保護效果。為防止電渣重熔過程中合金的增氧，減少雜質進入合金中，?非常有必要在電渣重熔時應采取更好的氣體保護措施，以提高冶煉效果。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是：如何提供一種結構簡單，氣氛保護效果好，進而提高冶煉效果的金屬電渣重熔冶煉氣氛保護方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：

一種金屬電渣重熔冶煉氣氛保護方法，該方法在于在金屬電渣重熔冶煉裝置中，設置有保護器和惰性氣體氣源相連，在冶煉過程中通過保護器對金屬電渣重熔冶煉裝置內部噴出惰性氣體進行氣氛保護，其特征在于，冶煉時將保護器置于金屬電渣重熔熔液上方臨近位置，并使其和電極棒聯動，使得在電極棒逐漸下降導致液面上升時，保護器和液面聯動上升，并使得保護器和液面處于固定的高度范圍內，以保證液面的氣氛保護效果。

本方法中，保護器始終處于液面上方臨近位置噴氣進行保護，故能夠更好地排擠出液面上方空氣，極大地提高了氣氛保護效果，進而提高了冶煉效果。

具體地說，本方法中采用了以下結構的金屬電渣重熔冶煉裝置，該裝置包括整體呈爐體結構且位于安裝臺階下方平面的結晶器，還包括豎向設置于結晶器一側的安裝臺階上方平面的立柱，立柱上方設置有橫向懸臂，橫向懸臂上靠電極棒夾頭正對結晶器安裝有向下延伸進入結晶器的電極棒，還包括氣氛保護裝置，氣氛保護裝置包括保護部分結構和傳動部分結構，所述保護部分結構具有一個保護器，保護器是位于爐體內并間隔地套設在電極棒外部的環形空心結構，保護器上沿周向均勻布置有出氣孔，保護器通過氣管和惰性氣體氣源相連，所述傳動部分結構用于控制保護器隨液面上升而聯動上升；所述傳動部分結構，包括橫向懸臂升降機構和聯動控制機構，聯動控制機構連接于橫向懸臂和保護器之間并能夠靠橫向懸臂的升降聯動控制保護器的降升；