用于非真空感应炼炉的炉顶底复合吹气脱氧装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于非真空感应炼炉的炉顶底复合吹气脱氧装置及方法，包括：气体气源，包括甲烷气源、氩气气源和压缩空气气源；混合气包，通过甲烷调节气路与甲烷气源连通、通过氩气调节气路与氩气气源连通；底吹机构，通过底吹输送调节气路与混合气包连通；顶吹机构，通过顶吹输送调节气路与底吹输送调节气路连通；防回火机构，包括压缩空气气源、以及连通压缩空气气源、底吹输送调节气路和顶吹输送调节气路的压缩空气调节气路；甲烷调节气路、氩气调节气路、压缩空气调节气路、底吹输送调节气路和顶吹输送调节气路上分别设置有多个阀；炉口氩封，设于非真空感应炼炉的顶部；控制系统，用以控制多个阀的启闭。本发明专利技术解决现有脱氧方式的弊端。氧方式的弊端。氧方式的弊端。

【技术实现步骤摘要】
用于非真空感应炼炉的炉顶底复合吹气脱氧装置及方法


[0001]本专利技术涉及冶金行业感应炉冶炼过程中的快速脱氧技术，更具体地说，涉及一种用于非真空感应炼炉的炉顶底复合吹气脱氧装置及方法。

技术介绍

[0002]传统的感应炉冶炼脱氧方式采用脱氧合金块(粒)和脱氧合金粉进行沉淀脱氧和扩散脱氧，沉淀脱氧速度快但夹杂物多，扩散脱氧夹杂物少但速度慢，二种脱氧方式已经不能适应对钢材综合性能特别是对钢种夹杂物越来越高的要求，为此，寻求一种既能脱除钢水中的氧又不对钢水造成二次污染的脱氧技术一直是冶金工作者追求的目标。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于非真空感应炼炉的炉顶底复合吹气脱氧装置及方法，解决现有脱氧方式的弊端，减少钢中夹杂物含量，提高钢材质量，提高炼钢物流水平，降低吨钢冶炼成本。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一方面，一种用于非真空感应炼炉的炉顶底复合吹气脱氧装置，包括：
[0006]气体气源，包括甲烷气源、氩气气源和压缩空气气源；
[0007]混合气包，通过甲烷调节气路与所述甲烷气源连通、通过氩气调节气路与所述氩气气源连通；
[0008]底吹机构，通过底吹输送调节气路与所述混合气包连通，用以从非真空感应炼炉的底部对其内的钢液实施脱氧；
[0009]顶吹机构，通过顶吹输送调节气路与所述底吹输送调节气路连通，用以从所述非真空感应炼炉的顶部对其内的钢液实施脱氧；
[0010]防回火机构，包括所述压缩空气气源、以及连通所述压缩空气气源、所述底吹输送调节气路和所述顶吹输送调节气路的压缩空气调节气路；
[0011]所述甲烷调节气路、所述氩气调节气路、所述压缩空气调节气路、所述底吹输送调节气路和所述顶吹输送调节气路上分别设置有多个阀；
[0012]炉口氩封，设于所述非真空感应炼炉的顶部；
[0013]控制系统，用以控制所述甲烷调节气路、所述氩气调节气路、所述底吹输送调节气路、所述顶吹输送调节气路以及所述压缩空气调节气路中的多个阀的启闭。
[0014]较佳的，所述甲烷调节气路上依次设有第一球阀、第一指针式压力表、第一止回阀、第一快速切断阀、第一压力变送器、第一质量流量计、第一流量调节阀和第二止回阀；和/或
[0015]所述氩气调节气路上依次设有第二球阀、第二指针式压力表、第二快速切断阀、第二压力变送器、第二质量流量计、第二流量调节阀和第三止回阀。
[0016]较佳的，所述底吹输送调节气路上依次设有第三球阀、第三快速切断阀、第四止回
阀、第四快速切断阀、第四球阀、第五止回阀、第五球阀和第一防回火阀；和/或
[0017]所述压缩空气调节气路上依次设有第六球阀、第三指针式压力表、第五快速切断阀和第六止回阀，再与所述第五球阀、所述防回火阀相连通。
[0018]较佳的，所述顶吹输送调节气路上依次设有第六快速切断阀、第七球阀、第七止回阀、第八球阀和第二防回火阀；
[0019]所述第六快速切断阀与所述第四止回阀连通。
[0020]较佳的，所述顶吹机构包括顶吹氧枪、以及用以控制所述顶吹氧枪上升/下降的顶枪升降装置；
[0021]所述顶吹氧枪与所述第二防回火阀连通。
[0022]较佳的，所述非真空感应炼炉为200kg非真空感应炼炉。
[0023]较佳的，所述控制系统上还设有报警器。
[0024]较佳的，所述底吹机构采用一体式底吹元件和/或分体式底吹元件；
[0025]所述一体式底吹元件采用耐高温无磁不锈钢制成，外部包覆有铬钢玉质浇注料；
[0026]所述一体式底吹元件的吹口为狭缝式；
[0027]所述分体式底吹元件包括底砖以及设于其上的底吹元件本体；
[0028]所述底吹元件本体的内芯采用铬钢玉质浇注料，外部采用耐高温无磁不锈钢抱箍，所述底砖采用铬钢玉质浇注料。
[0029]另一方面，一种用于非真空感应炼炉的炉顶底复合吹气脱氧方法，基于所述的用于非真空感应炼炉的炉顶底复合吹气脱氧装置，对所述炉顶底复合吹气脱氧装置中留存的气体进行清扫置换，清扫置换完毕，依次反向关闭所有阀门，启动所述非真空感应炼炉，对所述非真空感应炼炉内充氩，调整温度至目标温度，调整钢液含氧量至目标值，关闭所述底吹机构和所述顶吹机构，开始进行试验。
[0030]较佳的，所述底吹机构的供气强度为100～500L/t
·
min，所述顶吹机构的供气强度为100～500L/t
·
min；
[0031]气体压力均为0.1～1.0MPa；
[0032]氩气/甲烷的配比为(0～100)％/(100～0)％。
[0033]本专利技术所提供的一种用于非真空感应炼炉的炉底吹气脱氧装置及方法，具有以下几点有益效果：
[0034]1)无需金属脱氧剂，节省成本；
[0035]2)由于脱氧产物为气体，显著减少了钢中夹杂物；
[0036]3)脱氧效率在68％以上，钢液洁净度稳定可控；
[0037]4)可任意调整甲烷和氩气比例，气量可调节范围大；
[0038]5)减少冶炼时间，提高炉衬使用寿命；
[0039]6)钢水脱氧的同时还可以降低炉渣氧化性。
附图说明
[0040]图1是本专利技术炉顶底复合吹气脱氧装置的框架示意图；
[0041]图2是本专利技术炉顶底复合吹气脱氧装置的布置示意图；
[0042]图3是本专利技术炉顶底复合吹气脱氧装置中一体式底吹元件的结构示意图；
[0043]图4是图3中A向的示意图；
[0044]图5是本专利技术炉顶底复合吹气脱氧装置中底砖的结构示意图；
[0045]图6是本专利技术炉顶底复合吹气脱氧装置中底吹元件本体的结构示意图；
[0046]图7是本专利技术炉顶底复合吹气脱氧装置中顶吹氧枪的结构示意图。
具体实施方式
[0047]为了能更好地理解本专利技术的上述技术方案，下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。
[0048]结合图1和图2所示，本专利技术所提供的一种用于非真空感应炼炉的炉底吹气脱氧装置，包括：
[0049]气体气源，包括甲烷气源1和氩气气源2；
[0050]调节气路，包括与甲烷气源1连通的甲烷调节气路、以及与氩气气源2连通的氩气调节气路；
[0051]混合气包3，与甲烷调节气路、氩气调节气路连通；
[0052]底吹机构4，通过底吹输送调节气路与混合气包3连通，用以从非真空感应炼炉5的底部对其内的钢液实施脱氧；
[0053]顶吹机构，通过顶吹输送调节气路与底吹输送调节气路连通，用以从非真空感应炼炉5的顶部对其内的钢液实施脱氧；
[0054]防回火机构，包括压缩空气气源6、以及与其连通压缩空气气源6和底吹输送调节气路、顶吹输送调节气路的压缩空气调节气路；
[0055]甲烷调节气路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于非真空感应炼炉的炉顶底复合吹气脱氧装置，其特征在于，包括：气体气源，包括甲烷气源、氩气气源和压缩空气气源；混合气包，通过甲烷调节气路与所述甲烷气源连通、通过氩气调节气路与所述氩气气源连通；底吹机构，通过底吹输送调节气路与所述混合气包连通，用以从非真空感应炼炉的底部对其内的钢液实施脱氧；顶吹机构，通过顶吹输送调节气路与所述底吹输送调节气路连通，用以从所述非真空感应炼炉的顶部对其内的钢液实施脱氧；防回火机构，包括所述压缩空气气源、以及连通所述压缩空气气源、所述底吹输送调节气路和所述顶吹输送调节气路的压缩空气调节气路；所述甲烷调节气路、所述氩气调节气路、所述压缩空气调节气路、所述底吹输送调节气路和所述顶吹输送调节气路上分别设置有多个阀；炉口氩封，设于所述非真空感应炼炉的顶部；控制系统，用以控制所述甲烷调节气路、所述氩气调节气路、所述底吹输送调节气路、所述顶吹输送调节气路以及所述压缩空气调节气路中的多个阀的启闭。2.根据权利要求1所述的用于非真空感应炼炉的炉顶底复合吹气脱氧装置，其特征在于：所述甲烷调节气路上依次设有第一球阀、第一指针式压力表、第一止回阀、第一快速切断阀、第一压力变送器、第一质量流量计、第一流量调节阀和第二止回阀；和/或所述氩气调节气路上依次设有第二球阀、第二指针式压力表、第二快速切断阀、第二压力变送器、第二质量流量计、第二流量调节阀和第三止回阀。3.根据权利要求1所述的用于非真空感应炼炉的炉顶底复合吹气脱氧装置，其特征在于：所述底吹输送调节气路上依次设有第三球阀、第三快速切断阀、第四止回阀、第四快速切断阀、第四球阀、第五止回阀、第五球阀和第一防回火阀；和/或所述压缩空气调节气路上依次设有第六球阀、第三指针式压力表、第五快速切断阀和第六止回阀，再与所述第五球阀、所述防回火阀相连通。4.根据权利要求3所述的用于非真空感应炼炉的炉顶底复合吹气脱氧装置，其特征在于：所述顶吹输送调节气路上依次设有第六快速切断阀、第七...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳然，陈兆平，李洪涛，杨光维，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：