真空氩氧精炼设备、应用其冶炼低碳及超低碳不锈钢以及冶炼低微碳铬铁的方法技术

本发明专利技术提供的真空氩氧精炼设备、应用其冶炼低碳及超低碳不锈钢以及冶炼低微碳铬铁的方法，包括：炉体和套设在炉体上的托圈，所述托圈的两侧设置有主动端耳轴和从动端耳轴；所述炉体上设置有：常压上料口、顶吹枪、底吹枪和密封盖，常压上料装置通过常压上料口向炉体内添加辅料；所述顶吹枪和密封盖分别可移动地设置在炉体的上方，所述密封盖上设置有真空上料装置；在真空冶炼状态下，密封盖移动至炉体上方，与炉体形成密封空间，抽真空装置通过从动端耳轴的从动端与密封空间连通，对密封空间内的气体进行吸取；本发明专利技术具有占地面积小，冶炼周期较短、生产成本低的有益效果，适用于冶金及炼钢的技术领域。

【技术实现步骤摘要】
真空氩氧精炼设备、应用其冶炼低碳及超低碳不锈钢以及冶炼低微碳铬铁的方法
本专利技术涉及冶金及炼钢的
，具体涉及真空氩氧精炼设备、应用其冶炼低碳及超低碳不锈钢以及冶炼低微碳铬铁的方法。
技术介绍
在当前工艺生产条件下，对低碳、超低碳不锈钢及铁合金（如：微碳铬铁）的冶炼，需要铁水在AOD炉经过一次冶炼，完成氧化脱碳、扒渣、还原处理，处理后的铁水再进入VOD炉进行二次精炼，在真空环境中完成二次脱碳，使铁水中的碳含量达到低碳或微碳不锈钢及铁合金成品标准。这种方法需要铁水经过两道冶炼工序，其冶炼炉体占地面积较大、设备昂贵，且耗费冶炼时间，增加冶炼成本和生产损耗。
技术实现思路
针对相关技术中存在的不足，本专利技术所要解决的技术问题在于：提供一种占地面积小，冶炼周期较短、生产成本低的真空氩氧精炼设备、应用其冶炼低碳及超低碳不锈钢以及冶炼低微碳铬铁的方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：真空氩氧精炼设备，包括：炉体和套设在炉体上的托圈，所述托圈的两侧设置有主动端耳轴和从动端耳轴；其特征在于：所述炉体上设置有：常压上料口、顶吹枪、底吹枪和密封盖，常压上料装置通过常压上料口向炉体内添加辅料；所述顶吹枪和密封盖分别可移动地设置在炉体的上方，所述密封盖上设置有真空上料装置；在真空冶炼状态下，密封盖移动至炉体上方，与炉体形成密封空间，抽真空装置通过从动端耳轴的从动端与密封空间连通，对密封空间内的气体进行吸取。优选地，所述炉体包括：炉壳和内腔；所述内腔为双层结构，包括密封外层和透气内层；所述透气内层的内壁上设置有耐火砖。优选地，所述炉壳和密封外层之间设置有水冷管道，所述炉壳上设置有进水口和出水口，所述水冷管道分别与进水口和出水口连接，所述水冷管道通过进水口与外部水冷循环控制系统连接。优选地，所述主动端耳轴端部设置有轴承，所述轴承内设置有与倾动电机和减速机连接的齿轮。优选地，所述炉体的上方设置有除尘罩，所述除尘罩通过管道与除尘装置连接。一种应用如上所述的真空氩氧精炼设备冶炼低碳及超低碳不锈钢的方法，包括如下步骤：S10,准备工序：将母液钢水置于炉体内；S20,常压氧化工序：根据原料铁水的碳含量，通过顶吹枪或底吹枪向炉体内鼓吹氧气，辅助氩气或氮气进行脱碳反应，通过常压上料装置添加石灰等辅料保证炉内温度和炉渣碱度，当吹氧量大于等于常压反应所需的氧气量时，停止吹氧，取样，进行倾炉扒渣；S30,常压还原工序：通过顶吹枪或底吹枪向炉体内鼓吹氩气或氮气，使其与钢水进行搅拌，通过常压上料装置添加硅铁，萤石等辅料，吹气时间约30分钟后停止吹气，取样，倾炉扒渣，该工序后取样测得钢液中碳含量降到0.25%-0.3%左右时，进入真空氧化工序；S40,真空氧化工序，移走顶吹枪，并将密封盖移动至炉体上方，与炉体形成密封空间，通过抽真空装置对炉体内的气体进行抽真空，保证工艺要求的真空度；底吹枪向炉体内部吹氧气，辅助氩气或氮气、进行深度脱碳，真空上料装置添加石灰等辅料保证炉内温度和炉渣碱度，当吹氧量大于等于真空反应所需的氧气量时，停止吹氧；S50,真空还原工序：抽真空装置对炉体内的气体进行抽真空，以保证工艺要求的真空度，底吹枪向炉体内部吹氩气或氮气搅拌，真空上料装置添加硅，铝等辅料，吹气时间约30分钟后停止吹气；S60，出炉工序：移走密封盖，取样，倾炉扒渣，出低碳或超低碳不锈钢。优选地，所述的母液钢水为矿热炉、中频炉、电炉化出的含碳量较高的合金钢水，或转炉炼出的含碳量较高的合金钢水。一种应用如上所述的真空氩氧精炼设备冶炼低微碳铬铁的方法，包括如下步骤：S10,准备工序：将高碳铬铁水置于炉体内；S20,常压氧化前期工序：通过顶吹枪向炉体内鼓吹氧气进行快速升温脱碳反应，当吹氧量大于等于升温脱碳反应所需的氧气量时，停止吹氧；S30,常压氧化后工序：通过顶吹枪和底吹枪顶底复吹氧气，辅助氮气或氩气进行脱碳反应，通过常压上料装置添加硅铁，萤石等辅料，当吹氧量大于等于常压反应所需的氧气量时，停止吹氧，取样，倾炉扒渣；S40,常压还原工序：通过顶吹枪或底吹枪向炉体内鼓吹氩气或氮气，使其与钢水进行搅拌，通过常压上料装置添加硅铁，萤石等辅料，吹气时间约30分钟后停止吹气，取样，倾炉扒渣，该工序后取样测得铬铁水中碳含量降到1-1.5%左右时，进入真空氧化工序；S50,真空氧化工序，移走顶吹枪，并将密封盖移动至炉体上方，与炉体形成密封空间，通过抽真空装置对炉体内的气体进行抽真空，保证工艺要求的真空度；底吹枪向炉体内部吹氧气，辅助氩气或氮气、进行深度脱碳，真空上料装置添加石灰等辅料保证炉内温度和炉渣碱度，当吹氧量大于等于真空反应所需的氧气量时，停止吹氧；S60,真空还原工序：抽真空装置对炉体内的气体进行抽真空，以保证工艺要求的真空度，底吹枪向炉体内部吹氩气或氮气搅拌，真空上料装置添加硅，铝等辅料，吹气时间约30分钟后停止吹气；S70，出炉工序：移走密封盖，取样，倾炉扒渣，出低微碳铬铁水。本专利技术的有益技术效果在于：1、本专利技术真空氩氧精炼设备、应用其冶炼低碳及超低碳不锈钢以及冶炼低微碳铬铁的方法，与传统生产工艺相比，通过一个炉体即可完成一次冶炼和二次精炼，结构简单，占地面积小，使用时：首先进行常压冶炼工序，将顶吹枪移动至炉体的上方，通过顶吹枪和底吹枪向炉体内鼓吹氧气、氩气和氮气等，通过常压上料装置添加辅料；其次进行真空冶炼工序，将处于炉体上方的顶吹枪移走，将密封盖移动至炉体上方，与炉体形成密封空间，抽真空装置通过从动端耳轴的从动端与密封空间连通，对密封空间内的气体进行吸取，保证工艺要求的真空度；通过底吹枪向炉体内部吹氧气、氮气和氩气，通过真空上料装置添加辅料；本实施例中，节约了铁水在AOD炉和VOD炉之间的转炉时间，缩短了整个冶炼周期短，降低了生产成本，实用性极强。2、本专利技术中，所述炉体包括：炉壳和内腔；所述内腔为双层结构，包括密封外层和透气内层，所述的内层用于透气，外层用于密封，在真空冶炼环节中可以有效保证炉体内部真空度。3、本专利技术中，所述炉壳和密封外层之间设置有水冷管道，所述的水冷管道能够在冶炼时，使炉体始终处于水冷管道的保护下，防止炉体过热变形，影响炉内真空度，也能够有效延长炉体的使用寿命。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的真空氩氧精炼设备的结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的真空氩氧精炼设备的俯视图；图3是本专利技术真空氩氧精炼设备在常压冶炼工序时的结构示意图；图4是本专利技术真空氩氧精炼设备在真空冶炼工序时的结构示意图；图中：1为炉体，2为主动端耳轴，3为从动端耳轴，4为常压上料口，5为顶吹枪，6为底吹枪，7为密封盖，8为常压上料装置，9为真空上料装置，10为抽真空装置，11为密封外层，12为透气内层，13为炉壳，14为耐火砖，15为移动机构，16为防尘罩。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.真空氩氧精炼设备，包括：炉体（1）和套设在炉体（1）上的托圈，所述托圈的两侧设置有主动端耳轴（2）和从动端耳轴（3）；/n其特征在于：所述炉体（1）上设置有：常压上料口（4）、顶吹枪（5）、底吹枪（6）和密封盖（7），常压上料装置（8）通过常压上料口（4）向炉体（1）内添加辅料；/n所述顶吹枪（5）和密封盖（7）分别可移动地设置在炉体（1）的上方，所述密封盖（7）上设置有真空上料装置（9）；/n在真空冶炼状态下，密封盖（7）移动至炉体（1）上方，与炉体（1）形成密封空间，抽真空装置（10）通过从动端耳轴（3）的从动端与密封空间连通，对密封空间内的气体进行吸取。/n

【技术特征摘要】
1.真空氩氧精炼设备，包括：炉体（1）和套设在炉体（1）上的托圈，所述托圈的两侧设置有主动端耳轴（2）和从动端耳轴（3）；
其特征在于：所述炉体（1）上设置有：常压上料口（4）、顶吹枪（5）、底吹枪（6）和密封盖（7），常压上料装置（8）通过常压上料口（4）向炉体（1）内添加辅料；
所述顶吹枪（5）和密封盖（7）分别可移动地设置在炉体（1）的上方，所述密封盖（7）上设置有真空上料装置（9）；
在真空冶炼状态下，密封盖（7）移动至炉体（1）上方，与炉体（1）形成密封空间，抽真空装置（10）通过从动端耳轴（3）的从动端与密封空间连通，对密封空间内的气体进行吸取。


2.根据权利要求1所述的真空氩氧精炼设备，其特征在于：所述炉体（1）包括：炉壳（13）和内腔；所述内腔为双层结构，包括密封外层（11）和透气内层（12）。


3.根据权利要求2所述的真空氩氧精炼设备，其特征在于：所述透气内层（12）的内壁上设置有耐火砖（14）。


4.根据权利要求2所述的真空氩氧精炼设备，其特征在于：所述炉壳（13）和密封外层（11）之间设置有水冷管道，所述炉壳（13）上设置有进水口和出水口，所述水冷管道分别与进水口和出水口连接，所述水冷管道通过进水口与外部水冷循环控制系统连接。


5.根据权利要求1所述的真空氩氧精炼设备，其特征在于：所述主动端耳轴（2）端部设置有轴承，所述轴承内设置有与倾动电机和减速机连接的齿轮。


6.根据权利要求1所述的真空氩氧精炼设备，其特征在于：所述炉体（1）的上方设置有除尘罩，所述除尘罩（16）通过管道与除尘装置连接。


7.一种应用权利要求1至6所述的真空氩氧精炼设备冶炼低碳及超低碳不锈钢的方法，其特征在于：包括如下步骤：
S10,准备工序：将母液钢水置于炉体（1）内；
S20,常压氧化工序：根据原料铁水的碳含量，通过顶吹枪（5）或底吹枪（6）向炉体（1）内鼓吹氧气，辅助氩气或氮气进行脱碳反应，通过常压上料装置（8）添加石灰等辅料保证炉内温度和炉渣碱度，当吹氧量大于等于常压反应所需的氧气量时，停止吹氧，取样，进行倾炉扒渣；
S30,常压还原工序：通过顶吹枪（5）或底吹枪（6）向炉体（1）内鼓吹氩气或氮气，使其与钢水进行搅拌，通过常压上料装置（8）添加硅铁，萤石等辅料，吹气时间约30分钟后停止吹气，取样，倾炉扒渣，该工序后取样测得钢液中碳含量降到0.25%-0.3%左右时，进入真空氧化工序；
S40,真空氧化工序，移走顶吹枪（5），并将密封盖（7）...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑金钊，桑县明，
申请(专利权)人：山西索尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14