[發(fā)明專利]真空氬氧精煉設備、應用其冶煉低碳及超低碳不銹鋼以及冶煉低微碳鉻鐵的方法

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• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN112176150A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 桑金釗;桑縣明
• 申請（專利權）人: 山西索爾科技有限公司
• 主分類號: C21C7/10
• 分類號: C21C7/10;C21C7/068;C21C7/072
• 代理公司: 太原九得專利代理事務所(普通合伙) 14117
• 代理人: 高璇

1.真空氬氧精煉設備，包括：爐體（1）和套設在爐體（1）上的托圈，所述托圈的兩側設置有主動端耳軸（2）和從動端耳軸（3）；

其特征在于：所述爐體（1）上設置有：常壓上料口（4）、頂吹槍（5）、底吹槍（6）和密封蓋（7），常壓上料裝置（8）通過常壓上料口（4）向爐體（1）內添加輔料；

所述頂吹槍（5）和密封蓋（7）分別可移動地設置在爐體（1）的上方，所述密封蓋（7）上設置有真空上料裝置（9）；

在真空冶煉狀態(tài)下，密封蓋（7）移動至爐體（1）上方，與爐體（1）形成密封空間，抽真空裝置（10）通過從動端耳軸（3）的從動端與密封空間連通，對密封空間內的氣體進行吸取。

2.根據權利要求1所述的真空氬氧精煉設備，其特征在于：所述爐體（1）包括：爐殼（13）和內腔；所述內腔為雙層結構，包括密封外層（11）和透氣內層（12）。

3.根據權利要求2所述的真空氬氧精煉設備，其特征在于：所述透氣內層（12）的內壁上設置有耐火磚（14）。

4.根據權利要求2所述的真空氬氧精煉設備，其特征在于：所述爐殼（13）和密封外層（11）之間設置有水冷管道，所述爐殼（13）上設置有進水口和出水口，所述水冷管道分別與進水口和出水口連接，所述水冷管道通過進水口與外部水冷循環(huán)控制系統(tǒng)連接。

5.根據權利要求1所述的真空氬氧精煉設備，其特征在于：所述主動端耳軸（2）端部設置有軸承，所述軸承內設置有與傾動電機和減速機連接的齒輪。

6.根據權利要求1所述的真空氬氧精煉設備，其特征在于：所述爐體（1）的上方設置有除塵罩，所述除塵罩（16）通過管道與除塵裝置連接。

7.一種應用權利要求1至6所述的真空氬氧精煉設備冶煉低碳及超低碳不銹鋼的方法，其特征在于：包括如下步驟：

S10,準備工序：將母液鋼水置于爐體（1）內；

S20,常壓氧化工序：根據原料鐵水的碳含量，通過頂吹槍（5）或底吹槍（6）向爐體（1）內鼓吹氧氣，輔助氬氣或氮氣進行脫碳反應，通過常壓上料裝置（8）添加石灰等輔料保證爐內溫度和爐渣堿度，當吹氧量大于等于常壓反應所需的氧氣量時，停止吹氧，取樣，進行傾爐扒渣；

S30,常壓還原工序：通過頂吹槍（5）或底吹槍（6）向爐體（1）內鼓吹氬氣或氮氣，使其與鋼水進行攪拌，通過常壓上料裝置（8）添加硅鐵，螢石等輔料，吹氣時間約30分鐘后停止吹氣，取樣，傾爐扒渣，該工序后取樣測得鋼液中碳含量降到0.25%-0.3%左右時，進入真空氧化工序；

S40,真空氧化工序，移走頂吹槍（5），并將密封蓋（7）移動至爐體（1）上方，與爐體（1）形成密封空間，通過抽真空裝置（10）對爐體（1）內的氣體進行抽真空，保證工藝要求的真空度；底吹槍（6）向爐體（1）內部吹氧氣，輔助氬氣或氮氣、進行深度脫碳，真空上料裝置（9）添加石灰等輔料保證爐內溫度和爐渣堿度，當吹氧量大于等于真空反應所需的氧氣量時，停止吹氧；

S50,真空還原工序：抽真空裝置（10）對爐體（1）內的氣體進行抽真空，以保證工藝要求的真空度，底吹槍（6）向爐體（1）內部吹氬氣或氮氣攪拌，真空上料裝置（9）添加硅，鋁等輔料，吹氣時間約30分鐘后停止吹氣；

S60，出爐工序：移走密封蓋（7），取樣，傾爐扒渣，出低碳或超低碳不銹鋼。

8.根據權利要求7所述的一種應備冶煉低碳及超低碳不銹鋼的方法，其特征在于：所述的母液鋼水為礦熱爐、中頻爐、電爐化出的含碳量較高的合金鋼水，或轉爐煉出的含碳量較高的合金鋼水。

9.一種應用權利要求1至6所述的真空氬氧精煉設備冶煉低微碳鉻鐵的方法，其特征在于：包括如下步驟：

S10,準備工序：將高碳鉻鐵水置于爐體（1）內；

S20,常壓氧化前期工序：通過頂吹槍（5）向爐體（1）內鼓吹氧氣進行快速升溫脫碳反應，當吹氧量大于等于升溫脫碳反應所需的氧氣量時，停止吹氧；

S30,常壓氧化后工序：通過頂吹槍（5）和底吹槍（6）頂底復吹氧氣，輔助氮氣或氬氣進行脫碳反應，通過常壓上料裝置（8）添加硅鐵，螢石等輔料，當吹氧量大于等于常壓反應所需的氧氣量時，停止吹氧，取樣，傾爐扒渣；

S40,常壓還原工序：通過頂吹槍（5）或底吹槍（6）向爐體（1）內鼓吹氬氣或氮氣，使其與鋼水進行攪拌，通過常壓上料裝置（8）添加硅鐵，螢石等輔料，吹氣時間約30分鐘后停止吹氣，取樣，傾爐扒渣，該工序后取樣測得鉻鐵水中碳含量降到1-1.5%左右時，進入真空氧化工序；

S50,真空氧化工序，移走頂吹槍（5），并將密封蓋（7）移動至爐體（1）上方，與爐體（1）形成密封空間，通過抽真空裝置（10）對爐體（1）內的氣體進行抽真空，保證工藝要求的真空度；底吹槍（6）向爐體（1）內部吹氧氣，輔助氬氣或氮氣、進行深度脫碳，真空上料裝置（9）添加石灰等輔料保證爐內溫度和爐渣堿度，當吹氧量大于等于真空反應所需的氧氣量時，停止吹氧；

S60,真空還原工序：抽真空裝置（10）對爐體（1）內的氣體進行抽真空，以保證工藝要求的真空度，底吹槍（6）向爐體（1）內部吹氬氣或氮氣攪拌，真空上料裝置（9）添加硅，鋁等輔料，吹氣時間約30分鐘后停止吹氣；

S70，出爐工序：移走密封蓋（7），取樣，傾爐扒渣，出低微碳鉻鐵水。