[發明專利]一種中頻感應爐頂底復合吹氬精煉裝置及方法

在審

• 申請號: 201710196189.X
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN108660290A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 曹東;廖相巍;萬雪峰;王勇;李廣幫;孫殿東;顏秉宇;于明光
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C21C7/072
• 分類號: C21C7/072
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

本發明涉及一種中頻感應爐頂底復合吹氬精煉裝置及方法，所述裝置由頂吹裝置和底吹裝置組成，其中頂吹裝置由噴氣槍升降裝置、噴氣槍、頂吹供氣軟管、頂吹控制系統、頂吹供氣裝置組成；底吹裝置由底吹透氣塞、底吹供氣軟管、底吹控制系統和底吹供氣裝置組成；所述方法為控制頂吹氬氣工藝參數和底吹氬氣工藝參數。本發明在常規的中頻感應爐上增設頂底復合吹氬精煉裝置，并通過合理控制相關工藝參數，實現了中頻感應爐中鋼水精煉的目的。

技術領域

本發明涉及中頻感應爐冶煉技術領域，尤其涉及一種中頻感應爐頂底復合吹氬精煉裝置及方法。

背景技術

隨著科學技術的發展，對鋼鐵材料強韌性的要求越來越高。而鋼液凈化是提高鋼材強韌性、改善鋼材質量的重要手段，也是國內外鋼鐵企業追求的目標之一。影響鋼液純凈度的夾雜物來源主要有兩類，其一來自鋼渣、型砂和耐火材料等，稱為外來夾雜。其二為再氧化過程和脫氧劑在鋼液中作用的化學反應產物，約占鋼中夾雜物的80％。而氧化物宏觀夾雜(顆粒直徑達到10μm以上)是造成鋼鐵產品表面缺陷和內部缺陷的主要原因。因此，控制夾雜物的數量、尺寸、形態和組成是精煉工藝控制的重要內容。氬氣凈化、氬氧脫碳、AOD、VOD和LF等精煉工藝已成為生產高純度鋼液的較先進的工藝技術。而AOD、VOD等精煉方法的效果雖好，但設備投資和運行成本極高，不適合眾多采用中頻感應爐生產鋼鐵產品中小廠家。

國內中小型企業和科研院所所采用的煉鋼設備主要為中頻感應電爐，由于熔煉的鋼液量較少，不適宜進行爐外鋼包精煉工藝，對各種夾雜物無法有效去除，造成其產品成品率低、質量差、等級低等問題。透氣磚廣泛應用在大型轉爐、鋼包和煉鋁保溫爐中，通過噴粉和吹氣的方法來凈化鋼液，已經成為大型鋼鐵企業高質量高附加值鋼材生產工藝的必備環節。而如何在中頻感應爐采用吹氬氣技術實現鋼液精煉，探索適用于中頻感應爐的精煉方法，提高鋼材的質量和等級是值得研究的課題。

申請號為201010154922.X的中國專利公開了一種“中頻感應爐爐內吹氬氣精煉耐磨錳鋼的工藝”，包括如下步驟：1)設計制造氣體擴散器；2)將氣體擴散器安裝在中頻感應爐底部的中心，并連接吹氬氣系統；3)當爐料熔化形成1/3左右的熔池后，采用大功率快速熔煉，從底部擴散器開始向爐內吹氬氣；4)根據鋼液容量控制氬氣壓力和流量，使鋼液充分去除有害氣體及夾雜物并使溫度、成分均質化；5)停電鎮靜，繼續吹氬氣；6)測溫，出鋼澆注。吹氬氣精煉能有效去除鋼液中的氣體和非金屬夾雜物、能脫硫、脫氧、均勻鋼液成分和鋼液溫度。用該方法可以熔煉出較為純凈的鋼液，從而改善鋼液冶金質量。但該方法只是從底部吹氬進行鋼液精煉容易造成鋼液面裸漏與大氣接觸，導致鋼液的二次氧化，從而影響鋼液質量及造成合金收得率降低等缺點。

總之，針對現有中頻感應爐吹氬精煉方法及裝置存在的不足之處，開發出中頻感應爐頂底復合吹氬精煉方法及裝置，具有重要的實際應用價值，也必將帶來顯著的經濟效益。

發明內容

本發明提供了一種中頻感應爐頂底復合吹氬精煉方法，在常規的中頻感應爐上增設頂底復合吹氬精煉裝置，并通過合理控制相關工藝參數，實現了中頻感應爐中鋼水精煉的目的。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種中頻感應爐頂底復合吹氬精煉裝置，包括頂吹裝置和底吹裝置，其中頂吹裝置由噴氣槍升降裝置、噴氣槍、頂吹供氣軟管、頂吹控制系統、頂吹供氣裝置組成；底吹裝置由底吹透氣塞、底吹供氣軟管、底吹控制系統和底吹供氣裝置組成；

中頻感應爐爐頂設除塵煙罩，噴氣槍穿過除塵煙罩伸入中頻感應爐內，噴氣槍由噴氣槍升降裝置帶動實現升降動作，噴氣槍中心線與坩堝中心線重合；噴氣槍通過頂吹供氣軟管連接頂吹供氣裝置，頂吹供氣軟管上設頂吹控制系統；中頻感應爐爐底設罩底吹透氣塞，底吹透氣塞通過底吹供氣軟管連接底吹供氣裝置，底吹供氣軟管上設底吹控制系統；噴氣槍中心線、底吹透氣塞中心線與坩堝中心線同軸；

所述噴氣槍采用單孔噴頭外部包裹耐火材料的結構，耐火材料長度為噴氣槍總長度的1/2～2/3。