本實用新型專利技術(shù)涉及一種利用Ar/O2等離子冶煉低碳鋼和超低碳鋼的精煉裝置，屬于冶金行業(yè)煉鋼精煉設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是：石墨電極（6）具有中心復合管道，穿過水冷爐蓋（5）進入鋼包（4）內(nèi)，石墨電極為空心結(jié)構(gòu)，中心復合管道具有內(nèi)層通道（8）與外層通道（24），內(nèi)層通道與外層通道通過連接環(huán)固定，連接環(huán)上設(shè)有圓形孔（25）；內(nèi)層通道與氧氣氣源（14）連接，外層通道與氬氣氣源（15）連接，中心復合管道內(nèi)涂有抗氧化涂層。本實用新型專利技術(shù)較傳統(tǒng)LF爐可有效提高加熱效率，降低電耗和電極消耗；通過控制等離子氣源的氬、氧氣體體積比和吹氣時間，實現(xiàn)脫氣和脫碳功能，簡化目前超低碳鋼的生產(chǎn)工藝，無需增加真空精煉設(shè)備，就能冶煉低碳鋼和超低碳鋼。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種利用Ar/02等離子冶煉低碳鋼和超低碳鋼的精煉裝置，屬于冶金行業(yè)煉鋼精煉設(shè)備
技術(shù)介紹
目前應用最廣的鋼水精煉方法為LF，LF具有鋼水合金化、深脫硫、去夾雜、升溫、均勻鋼水成分和溫度等功能，是煉鋼與連鑄的有效緩沖環(huán)節(jié)，是冶金領(lǐng)域應用最廣的精煉設(shè)備。以汽車板和高端家電面板為代表的一系列深沖性能好、附加值高的鋼種在市場上有較高的需求，此類鋼種以低碳鋼和超低碳鋼為主，傳統(tǒng)的冶煉工藝為轉(zhuǎn)爐冶煉一 LF精煉一RH真空精煉，以達到低碳、低硅、低氧、低硫和低氣體含量等指標，要求鋼水有較高的潔凈度。現(xiàn)有工藝由于需要LF和RH雙聯(lián)，利用RH真空脫碳來生產(chǎn)低碳鋼和超低碳鋼，該工藝生產(chǎn)周期長，控制難度大，生產(chǎn)成本高。雖然該生產(chǎn)工藝能充分利用LF快速的升溫功能和 脫硫能力，但是LF爐也有不適合冶煉低碳鋼和超低碳鋼的缺點。主要原因為LF采用石墨電極加熱，在加熱過程中電極與鋼水和空氣接觸，由于電極氧化和脫落等原因碳進入鋼液，不可避免會出現(xiàn)鋼水增碳現(xiàn)象，通常鋼水會增加O. 005-0. 035%的碳含量。由于傳統(tǒng)LF爐存在增碳等缺點，不適合冶煉低碳鋼和超低碳鋼，在冶煉該類鋼種時，還需要借助RH (或者VD)等真空精煉設(shè)備對鋼水進行深脫碳。因此，生產(chǎn)超低碳鋼時主要采用LF - RH雙聯(lián)工藝。然而，RH真空精煉設(shè)備所需的投資較大，很多廠家不具備此類設(shè)備，從而不能生產(chǎn)超低碳鋼。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)目的是提供一種利用Ar/02等離子冶煉低碳鋼和超低碳鋼的精煉裝置，在傳統(tǒng)LF爐的基礎(chǔ)上，通過改造電極等方法，將LF爐的實心石墨電極改造成能通入Ar/O2等離子氣源的空心電極，冶煉時通過電極中心的復合通道，通入一定比例的Ar/02氣體，在精煉爐內(nèi)形成Ar/02等離子氣氛，發(fā)揮類似AOD的脫氣和脫碳功能，能冶煉低碳鋼和超低碳鋼。本技術(shù)技術(shù)方案是一種利用Ar/02等離子冶煉低碳鋼和超低碳鋼的精煉裝置，包含鋼包、水冷爐蓋、石墨電極、氧氣氣源和氬氣氣源，水冷爐蓋設(shè)置在鋼包上，石墨電極具有中心復合管道，穿過水冷爐蓋進入鋼包內(nèi)，石墨電極為空心結(jié)構(gòu)，中心復合管道具有內(nèi)層通道與外層通道，內(nèi)層通道與外層通道通過連接環(huán)固定，連接環(huán)上設(shè)有圓形孔；內(nèi)層通道與氧氣氣源連接，外層通道與氬氣氣源連接，中心復合管道內(nèi)涂有抗氧化涂層。與氧氣氣源連接的管道上設(shè)有氧氣氣源止回閥、氧氣氣源流量計和氧氣氣源電磁閥，管道通過管道接頭與電極中心復合通道內(nèi)層連接。與氬氣氣源連接的管道上設(shè)有氬氣氣源止回閥、氬氣氣源流量計和氬氣氣源電磁閥，管道通過管道接頭與電極中心復合通道外層連接。兩個氣源可獨立控制。本技術(shù)的石墨電極上設(shè)有電極夾持器7，與電源連接。所說的水冷爐蓋上設(shè)有加料口和測溫口，加料口與加料倉連接。鋼包設(shè)置在鋼包車上。所說的電源為低電壓大電流三相交流電源。石墨電極的內(nèi)壁上涂有耐高溫抗氧化涂料。所述的石墨電極中心復合管道設(shè)有六個連接環(huán)，連接環(huán)為超低碳鋼材質(zhì)連接環(huán)。所述的氧氣氣源和氬氣氣源為氧氣瓶和氬氣瓶。本技術(shù)在傳統(tǒng)LF爐的基礎(chǔ)上，通過改造電極等方法，將LF爐的實心石墨電極改造成能通入Ar/02等離子氣源的空心電極，冶煉時利用電極中心復合通道通入Ar/02等離 子氣源，在精煉爐內(nèi)形成Ar/02等離子氣氛，利用Ar氣泡形成類似微小真空室的功能，可具備一定的脫氣效果，并利用吹入的微量O2對鋼水進行脫碳，發(fā)揮類似AOD的脫碳功能，使該精煉裝置具備鋼水脫碳能力。本技術(shù)可以完全兼容目前LF爐的所有精煉功能；同時，改進了傳統(tǒng)LF增碳的缺點，并具備了脫碳的功能，能部分替代RH的脫碳和脫氣功能，可以簡化目前的超低碳鋼生產(chǎn)工藝，無需額外增加真空精煉設(shè)備，直接在本精煉裝置上可冶煉低碳鋼和一部分牌號的超低碳鋼。本技術(shù)的工作過程精煉裝置正常通電起弧后，打開氬氣氣源，形成氬等離子弧冶煉。根據(jù)鋼種冶煉需求，對需要深脫碳的鋼種，打開氧氣氣源，按照Ar 02的體積比為(8 - 20)1的技術(shù)要求通入氧氣，氬氣和氧氣在電弧高溫下形成氬、氧等離子體，實現(xiàn)鋼水的脫碳功能，鋼水脫碳達到要求后，關(guān)閉氧氣氣源，保留氬氣氣源的打開，通電結(jié)束后，關(guān)閉氬氣氣源，再提升電極。本專利技術(shù)能對鋼水進行微脫碳處理，可以穩(wěn)定生產(chǎn)低碳鋼和部分超低碳鋼。本技術(shù)除具備常規(guī)LF的所有功能以外，還具有以下優(yōu)點(I)對比傳統(tǒng)LF，本裝置加熱效率更高，冶煉時間短，電耗和電極消耗低。其主要原因是等離子弧比傳統(tǒng)電弧具有溫度更高、能量集中和高的導熱性能等優(yōu)點。(2)通過控制等離子氣源的氬、氧氣體體積比和吹氣時間，能實現(xiàn)脫氣和脫碳功能，可以冶煉低氣體含量的低碳鋼和超低碳鋼。附圖說明圖I是本技術(shù)實施例示意圖；圖2是本技術(shù)實施例中連接環(huán)的示意圖；圖I中1為鋼包車,2為滑動水口，3為透氣磚,4為鋼包,5為水冷爐蓋,6為石墨電極，7為電極夾持器，8為內(nèi)層通道，9為密封裝置，10為管道，11為氧氣止回閥，12為氧氣流量計，13為氧氣電磁閥，14為氧氣氣源，15為IS氣氣源，16為IS氣電磁閥，17為IS氣流量計，18為氬氣止回閥，19為管道接頭，20為加料倉，21為加料口，22為測溫口，23為連接環(huán)，24為外層通道，25為圓形孔。具體實施方式以下通過實施例，對本技術(shù)作進一步說明。一種利用Ar/02等離子冶煉低碳鋼和超低碳鋼的精煉裝置，包含鋼包4、水冷爐蓋5、石墨電極6、氧氣氣源14和気氣氣源15,水冷爐蓋設(shè)置在鋼包上,石墨電極具有中心復合管道，穿過水冷爐蓋進入鋼包內(nèi)，石墨電極為空心結(jié)構(gòu)，中心復合管道具有內(nèi)層通道8與外層通道24，內(nèi)層通道與外層通道通過連接環(huán)固定，連接環(huán)上設(shè)有圓形孔25 ;內(nèi)層通道與氧氣氣源連接，外層通道與氬氣氣源連接，中心復合管道內(nèi)涂有抗氧化涂層。在石墨電極的頂部設(shè)有密封結(jié)構(gòu)9，密封在管道與石墨電極之間。與氧氣氣源連接的管道上設(shè)有氧氣止回閥11、氧氣流量計12和氧氣電磁閥13，管道通過管道接頭19與電極中心復合通道內(nèi)層通道8連接。與氬氣氣源連接的管道上設(shè)有有氬氣止回閥18、氬氣流量計17和氬氣電磁閥16。本技術(shù)的石墨電極上設(shè)有電極夾持器7，與電源連接。所說的水冷爐蓋上設(shè)有加料ロ 21和測溫ロ 22，加料ロ與加料倉20連接。鋼包設(shè)置在鋼包車I上。所說的電源為 低電壓大電流三相交流電源。石墨電極的內(nèi)壁涂有耐高溫抗氧化涂料。每根電極的中心復合通道有6個連接環(huán),連接環(huán)為超低碳鋼材質(zhì)。本技術(shù)的具體操作如下利用鋼包車I將帶鋼水的鋼包4開至精煉エ位，水冷爐蓋5降至工作位，測溫、取樣，將石墨電極6下降至渣面與鋼液面之間，接通電源使電極起弧，最初通入小流量的氬氣，待等離子弧穩(wěn)定后，増大氬氣流量。根據(jù)鋼水的進站碳含量和目標碳含量確定氬、氧氣體比例和吹氧時間，達到目標碳含量后，關(guān)閉氧氣電磁閥13，停止吹氧。在冶煉超低碳鋼吋，采用逐漸降低氧氣比例的吹煉方式。根據(jù)鋼種エ藝規(guī)程進行脫氧、脫硫等其它操作。等離子弧長和加熱強度可通過調(diào)節(jié)供電電壓、氣體流量實現(xiàn)。權(quán)利要求1.ー種利用Ar/02等離子冶煉低碳鋼和超低碳鋼的精煉裝置，其特征在于包含鋼包(4)、水冷爐蓋(5)、石墨電極(6)、氧氣氣源(14)和氬氣氣源(15)，水冷爐蓋設(shè)置在鋼包上，石墨電極具有中心復合管道，穿過水冷爐蓋進入鋼包內(nèi)，石墨電極為空心結(jié)構(gòu)，中本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種利用Ar/O2等離子冶煉低碳鋼和超低碳鋼的精煉裝置，其特征在于包含鋼包（4）、水冷爐蓋（5）、石墨電極（6）、氧氣氣源（14）和氬氣氣源（15），水冷爐蓋設(shè)置在鋼包上，石墨電極具有中心復合管道，穿過水冷爐蓋進入鋼包內(nèi)，石墨電極為空心結(jié)構(gòu)，中心復合管道具有內(nèi)層通道（8）與外層通道（24），內(nèi)層通道與外層通道通過連接環(huán)固定，連接環(huán)上設(shè)有圓形孔（25）；內(nèi)層通道與氧氣氣源連接，外層通道與氬氣氣源連接，中心復合管道內(nèi)涂有抗氧化涂層。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王義芳，胡志剛，趙英利，陳文，王凡，
申請(專利權(quán))人：河北鋼鐵集團有限公司，
類型：實用新型
國別省市：
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