[發(fā)明專(zhuān)利]一種惰性氣體保護(hù)罩結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610413194.7
• 申請(qǐng)日: 2016-06-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105925816B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳建軍;趙偉;郭建
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶鋼鐵（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22B9/187
• 分類(lèi)號(hào): C22B9/187;C22B9/193
• 代理公司: 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司50212
• 代理人: 伍倫辰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬冶煉的電渣重熔爐，尤其涉及一種電渣重熔爐的惰性氣體保護(hù)罩結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

金屬電渣爐（又名電渣重熔爐）是利用電流通過(guò)熔渣時(shí)產(chǎn)生的電阻熱作為熱源進(jìn)行熔煉的一種冶金設(shè)備，其結(jié)構(gòu)主要包括整體呈爐狀的結(jié)晶器、位于結(jié)晶器一側(cè)的立柱，立柱上方設(shè)置有橫向懸臂，橫向懸臂上靠電極棒夾頭正對(duì)結(jié)晶器安裝有向下延伸進(jìn)入結(jié)晶器的電極棒。

電渣爐冶煉工作時(shí)，電渣放入結(jié)晶器內(nèi)，并在結(jié)晶器上方形成待熔融的渣池，采用電極棒夾頭來(lái)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(guò)短網(wǎng)導(dǎo)線(xiàn)和變壓器能夠形成電流回路。進(jìn)行電渣冶煉時(shí)，首先將該電極棒遠(yuǎn)離電渣冶煉電極棒夾頭的端部插入熔渣內(nèi)，隨后對(duì)電極棒進(jìn)行通電，在通電過(guò)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(tài)，穿過(guò)渣池，落入結(jié)晶器中形成金屬熔池，且同時(shí)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(bǔ)縮作用，保證鋼錠的致密性。冶煉過(guò)程中，結(jié)晶器內(nèi)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(dǎo)，有利于鋼錠自下而上的定向結(jié)晶。基于以上原因，通過(guò)電渣冶煉生產(chǎn)出的鋼錠質(zhì)量好、性能優(yōu)，合金鋼的低溫、室溫和高溫下的塑性和沖擊韌性增強(qiáng)，鋼材使用壽命延長(zhǎng)，故電渣冶煉工藝在本行業(yè)中廣泛使用。

但現(xiàn)有電渣冶煉工藝中，大多采用常壓狀態(tài)下進(jìn)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(chǎn)出高潔凈度的特殊鋼。部分現(xiàn)有電渣冶煉裝置中設(shè)置有氣氛保護(hù)技術(shù)，但現(xiàn)有的電渣冶煉氣氛保護(hù)技術(shù)主要分兩種 ：1、普通電渣爐采用直接吹惰性氣體進(jìn)行保護(hù)，渣面封閉效果差，元素?zé)龘p仍較嚴(yán)重；2、保護(hù)性氣氛電渣爐中將結(jié)晶器至假電極部分全部靠保護(hù)罩整體密封，使重熔過(guò)程中結(jié)晶器、渣面始終和空氣隔絕并通保護(hù)性氣體進(jìn)行保護(hù)。例如ZL201420422529.8公開(kāi)的一種同軸氣氛保護(hù)電渣重熔爐。

但該重熔爐中，假電極部分需要設(shè)置動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，動(dòng)密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜且高溫環(huán)境下容易損壞，冶煉時(shí)假電極下行過(guò)程中保護(hù)罩上端會(huì)沿假電極向上滑動(dòng)，故假電極需設(shè)置很長(zhǎng)進(jìn)行讓位，這樣不利于電極的同軸度控制，容易產(chǎn)生打弧現(xiàn)象導(dǎo)致結(jié)晶器損壞；同時(shí)采用水冷方式保護(hù)整體密封結(jié)構(gòu)，保護(hù)效果較好但設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重熔準(zhǔn)備工作時(shí)間長(zhǎng)，維護(hù)保養(yǎng)困難；另外在現(xiàn)有的電渣重熔爐中實(shí)施時(shí)，其改造過(guò)程往往要求將整個(gè)現(xiàn)有電渣的傳動(dòng)及控制系統(tǒng)進(jìn)行替換，價(jià)格昂貴大大提高了生產(chǎn)成本，而且設(shè)備使用中操作復(fù)雜。另外在重熔池上方其裝置設(shè)置的水冷系統(tǒng)也存在較大的發(fā)生漏水事故的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：怎樣提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不易損壞，氣氛保護(hù)穩(wěn)定，能夠提高冶煉安全性，提高冶煉效果的惰性氣體保護(hù)罩結(jié)構(gòu)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種惰性氣體保護(hù)罩結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置于假電極和結(jié)晶器上端表面之間的保護(hù)罩和能夠進(jìn)氣到保護(hù)罩內(nèi)的進(jìn)氣管，其特征在于，所述保護(hù)罩包括內(nèi)層罩體和外層罩體，所述進(jìn)氣管連通至外層罩體和內(nèi)層罩體之間，所述內(nèi)層罩體上設(shè)置有出氣口連接出內(nèi)層罩體，外層罩體和內(nèi)層罩體之間構(gòu)成保護(hù)氣體預(yù)熱腔室，保護(hù)氣體預(yù)熱腔室進(jìn)入保護(hù)氣體后構(gòu)成保護(hù)罩冷卻結(jié)構(gòu)。

這樣，采用非常簡(jiǎn)單的雙層罩體結(jié)構(gòu)，巧妙地使其同時(shí)實(shí)現(xiàn)了進(jìn)氣預(yù)熱和保護(hù)罩冷卻保護(hù)的雙重效果，沒(méi)有添加額外的冷卻源和預(yù)熱源，極大地節(jié)省了成本。保護(hù)氣體預(yù)熱后再進(jìn)入到結(jié)晶器內(nèi)，避免保護(hù)氣體溫度過(guò)低對(duì)結(jié)晶器內(nèi)冶煉反應(yīng)造成的沖擊波動(dòng)而影響冶煉質(zhì)量。特別是保護(hù)氣體一般是壓縮存儲(chǔ)在存儲(chǔ)罐內(nèi)，釋放出來(lái)后氣體體積變大有一個(gè)吸熱的過(guò)程，會(huì)強(qiáng)烈地吸取接觸物體的熱量，如果不經(jīng)過(guò)預(yù)熱直接進(jìn)入到結(jié)晶器內(nèi)，就容易影響冶煉效果。同時(shí)由于結(jié)晶器冶煉過(guò)程中，內(nèi)部熱氣上升，熱量得到保護(hù)罩，會(huì)很快造成保護(hù)罩溫度升高，故設(shè)置雙層罩體進(jìn)行冷卻可以更好地提高對(duì)保護(hù)罩自身的保護(hù)效果，避免由于溫度過(guò)高而損壞，延長(zhǎng)保護(hù)罩使用壽命。另外，雙層罩體的結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)冶煉過(guò)程中，有任一層罩體破損時(shí)，保護(hù)罩能夠繼續(xù)使用并繼續(xù)維持結(jié)晶器內(nèi)的氣體保護(hù)氛圍，到冶煉結(jié)束后再進(jìn)行補(bǔ)漏，極大地提高了冶煉過(guò)程中氣體保護(hù)的可靠性和安全性。

作為優(yōu)化，保護(hù)罩上端固定連接在假電極上，保護(hù)罩為不透氣石棉布沿豎向柔性折疊制得使得假電極下行時(shí)，保護(hù)罩能夠產(chǎn)生豎向的折疊收縮。