一体化钢包精炼设备及炼钢方法技术

本发明专利技术公开了一种一体化钢包精炼设备，包括钢包、用于LF精炼的第一钢包盖和用于VOD精炼的第二钢包盖，钢包底部连接钢包座，钢包一侧设置第一旋转机构及第一升降机构；钢包另一侧设置第二旋转机构及第二升降机构。该精炼设备通过一个设备完成LF精炼和VOD精炼的全部精炼过程；本发明专利技术还公开了一种采用一体化钢包精炼设备的炼钢方法，包括：将初炼钢水装入钢包；使第一钢包盖连接在钢包上方；对钢包内的钢水进行LF精炼；调整第一升降机构和第一旋转机构使第一钢包盖脱离钢包，使第二钢包盖连接在钢包上方；对钢包内的钢水进行VOD精炼。该炼钢方法先进行LF精炼和VOD精炼，极大的缩短了精炼时间，提高了钢水的精炼品质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于炼钢
，特别是涉及一种一体化钢包精炼炉设备及炼钢方法。
技术介绍
目前国内外小吨位钢件的铸造、锻造以及特殊钢的熔炼80%都采用中频感应熔炼炉。由于中频感应熔炼炉自身的缺陷:1、原材料需要精选，不能调整冶炼钢的品种和成分；2、浇铸温度低；3、无法造渣精炼、吹氧脱碳、吹氩搅拌、真空脱气和调整成分。导致产品质量无法达标、无法提高、无法保证，不能按产品要求生产多品种钢。经中频感应熔炼炉熔炼的钢水，其钢水最高温度为1650°C，经浇包、运送至浇铸时温度约1550°C。对于不同钢种，不同环境希望钢包钢水保温、升温，以满足各品种钢的浇注温度。对于20t以上的钢水，一般都是采用LF钢包精炼炉电弧加热，提高钢水温度。而对于3t~15t的小吨位钢水,钢包小、容积小、钢水冷却速度快,采用电弧加热升温具有一定难度，急待解决小吨位LF钢包精炼炉的钢水保温和升温问题。在中频感应熔炼炉熔化全过程，虽然电磁感应线圈对钢水具有搅拌作用，但运行达不到在钢包底部吹氩搅拌的理想效果。通过吹氩搅拌，才能把钢水内部的气体(氧、氢、氮)和加渣物排除，使钢水得到净化。中频感应熔炼炉均为炉体倾倒，由钢包顶端的出钢口浇铸。无法实施无渣浇铸，因此无法保证钢件的夹杂和气体含量达标，需要解决无渣浇铸问题。中频感应熔炼炉化钢时无法加入渣料进行精炼，无法去除钢水中的氧、氢、氮、硫和夹渣物。通过LF炉的加渣精炼，可以去除约IOppm的氧和非金属夹杂物硫。对于特殊钢，钢的氧含量和碳含量有着严格的要求，必须要经过真空脱气和真空吹氧达到要求值。而中频感应熔炼炉根本就不具备以上条件。对于20t以上吨位的大中型特钢厂都是通过独立的VOD精炼炉来完成的。而小吨位，尤其是I~6t由于钢水容积小，钢水 冷却速度快，对于VOD真空吹氧精炼，存在着一定难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种一体化钢包精炼设备。该一体化钢包精炼设备能够通过一套设备完成LF精炼和VOD精炼的全部精炼过程，能够与中频感应熔炼炉配合使用以提高中频感应熔炼炉使用效果，主要适用于小吨位炼钢。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是:一体化钢包精炼设备，其特征在于:包括钢包、用于与钢包相配合进行LF精炼的第一钢包盖和用于与钢包相配合进行VOD精炼的第二钢包盖，所述钢包的底部连接有用于支撑钢包的钢包座，所述钢包的一侧设置有用于带动第一钢包盖与钢包连接或脱离的第一旋转机构以及带动第一钢包盖升降的第一升降机构；所述钢包的另一侧设置有用于带动第二钢包盖与钢包连接或脱离的第二旋转机构以及带动第二钢包盖升降的第二升降机构。上述的一体化钢包精炼设备，其特征在于:所述钢包的上部开口呈上小下大的锥形；所述钢包的底部连接有吹IS管。上述的一体化钢包精炼设备，其特征在于:所述第二钢包盖内设置有挡渣盖，所述第二钢包盖内且位于挡渣盖的上方设置有水冷屏蔽盖。上述的一体化钢包精炼设备，其特征在于:所述第二钢包盖上设置有真空加料装置；所述真空加料装置包括接料斗和设置在接料斗下方且与接料斗连通的真空料斗，所述真空料斗与第二钢包盖相连通，所述接料斗的出口设置有第一密封件，所述真空料斗的出口设置有第二密封件，所述接料斗内设置用于带动第一密封件升降的第一气缸，所述真空料斗内设置有用于带动第二密封件升降的第二气缸，所述真空料斗上连接有用于与钢包连通的真空平衡管。上述的一体化钢包精炼设备，其特征在于:所述钢包座为内部中空且上部开口的中空结构，所述钢包座的上部开口与钢包的底部密封连接，所述钢包座的侧壁开设有安全漏钢出口，所述安全漏钢出口上设置有易于被钢水熔化的盖子，所述钢包座的一侧设置有与所述安全漏钢出口相对应的钢水盛装盘。上述的一体化钢包精炼设备，其特征在于:包括用于对钢包和钢包座进行抽真空处理的抽真空装置；所述抽真空装置包括第一真空管、第二真空管、第三真空管和第四真空管，所述第一真空管一端与真空泵连接，所述第二真空管与第一真空管连接，所述第三真空管的一端伸入第二钢包盖，所述第三真空管的另一端在第二旋转机构的带动下与第二真空管连通或断开，所述第三真空管由波纹管补偿器制成；所述第四真空管的一端与第一真空管连接，所述第四真空管的另一端伸入钢包座内部。上述的一体化钢包精炼设备，其特征在于:所述第二钢包盖上设置有伸入第二钢包盖内部的氧枪和氧枪升降装置，所述氧枪升降装置包括竖直设置在第二钢包盖上的导向柱和安装在导向柱上的滑动架，以及用于带动滑动架沿导向柱上下移动的氧枪升降驱动机构，所述氧枪安装在滑动架上。上述的一体化钢包精炼设备，其特征在于:所述第一旋转机构上设置有用于伸入第一钢包盖的电极和电极升降装置，所述电极升降装置包括用于夹持电极的横臂和用于固定横臂的横臂支撑柱，所述横臂支撑柱下方设置有用于带动横臂支撑柱沿第一旋转机构上下移动的电极升降驱动机构。本专利技术还提供了一种采用一体化钢包精炼设备的炼钢方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤一、将初炼钢水装入钢包的步骤；步骤二、通过调整第一升降机构和第一旋转机构使第一钢包盖连接在钢包上方的步骤；步骤三、对钢包内的钢水进行LF精炼的步骤；步骤四、通过调整第一升降机构和第一旋转机构使第一钢包盖脱离钢包，且通过调整第二升降机构和第二旋转机构使第二钢包盖连接在钢包上方的步骤；步骤五、对钢包内的钢水进行VOD精炼的步骤。上述的炼钢方法，其特征在于，所述步骤五中包括向钢包内添加合金原料以调整合金成分的真空加料步骤，所述真空加料步骤包括:步骤501、向接料斗内添加合金原料的步骤；步骤502、打开接料斗出口的第一密封件，关闭第二密封件，使合金原料从接料斗进入真空料斗的步骤；步骤503、关闭所述第一密封件，通过真空平衡管使真空料斗与钢包连通，实现真空料斗与钢包真空度相同的步骤；步骤504、打开真空料斗出口的第二密封件，使合金原料从真空料斗进入第二钢包盖进而落入钢包的步骤。本专利技术与现有技术相比具有以下优点:1、本专利技术一体化钢包精炼设备的结构简单，设计新颖合理，易于安装。2、本专利技术一体化钢包精炼设备通过所述钢包就位在钢包座上不动，仅仅通过第一钢包盖和第二钢包盖的顺序提升、旋转与钢包相配合进而对LF精炼和VOD精炼进行切换，完成LF精炼和VOD精炼的全部精炼过程，该一体化设备造价低，使用方便。3、本专利技术一体化钢包精炼设备通过将所述钢包上部开口设计为上小下大的锥形，钢包上部开口的特殊设计，缩小了钢包上部开口的散热面积，从而提高了钢包的保温效果。4、本专利技术一体化钢包精炼设备通过设置真空加料装置，在VOD精炼时，且在进行加料时通过使真空料斗与钢包的真空度一致，从而方便将第二密封件打开，还能防止向钢包加料时由于压变产生的冲击作用。5、本专利技术炼钢方法先进行LF精炼和VOD精炼，极大的缩短了精炼时间，提高了钢水的精炼品质。综上所述，本专利技术，在与中频感应熔炼炉配套使用时，极大的提高了中频感应熔炼炉使用效果，极大的改善了中频感应熔炼炉在使用中存在的种种弊端，同时避免中频感应熔炼炉无法与大型LF精炼炉和VOD精炼炉配套使用的缺陷。·下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。【附图说明】图1为本专利技术在LF精炼时的结构示意图。图2为本专利技术在VOD精炼时的结构示意图。图3为本专利技术真本文档来自技高网...

【技术保护点】
一体化钢包精炼设备，其特征在于：包括钢包（10）、用于与钢包（10）相配合进行LF精炼的第一钢包盖（6）和用于与钢包（10）相配合进行VOD精炼的第二钢包盖（1），所述钢包（10）的底部连接有用于支撑钢包（10）的钢包座（8），所述钢包（10）的一侧设置有用于带动第一钢包盖（6）与钢包（10）连接或脱离的第一旋转机构（11）以及带动第一钢包盖（6）升降的第一升降机构（12）；所述钢包（10）的另一侧设置有用于带动第二钢包盖（1）与钢包（10）连接或脱离的第二旋转机构（5）以及带动第二钢包盖（1）升降的第二升降机构（25）。

【技术特征摘要】
1.一体化钢包精炼设备，其特征在于:包括钢包(10)、用于与钢包(10)相配合进行LF精炼的第一钢包盖(6)和用于与钢包(10)相配合进行VOD精炼的第二钢包盖(1)，所述钢包(10)的底部连接有用于支撑钢包(10)的钢包座(8)，所述钢包(10)的一侧设置有用于带动第一钢包盖(6)与钢包(10)连接或脱离的第一旋转机构(11)以及带动第一钢包盖(6)升降的第一升降机构(12);所述钢包(10)的另一侧设置有用于带动第二钢包盖(I)与钢包(10)连接或脱离的第二旋转机构(5)以及带动第二钢包盖(I)升降的第二升降机构(25)。2.根据权利要求1所述的一体化钢包精炼设备，其特征在于:所述钢包(10)的上部开口呈上小下大的锥形；所述钢包(10)的底部连接有吹氩管(17)。3.根据权利要求1所述的一体化钢包精炼设备，其特征在于:所述第二钢包盖(I)内设置有挡渣盖(19)，所述第二钢包盖(I)内且位于挡渣盖(19)的上方设置有水冷屏蔽盖(18)。4.根据权利要求1所述的一体化钢包精炼设备，其特征在于:所述第二钢包盖(I)上设置有真空加料装置(4 );所述真空加料装置(4 )包括接料斗(4-1)和设置在接料斗(4-1)下方且与接料斗(4-1)连通的真空料斗(4-2)，所述真空料斗(4-2)与第二钢包盖(I)相连通，所述接料斗(4-1)的出口设置有第一密封件(4-5)，所述真空料斗(4-2)的出口设置有第二密封件(4-6 )，所述接料斗(4-1)内设置用于带动第一密封件(4-5 )升降的第一气缸(4-3 )，所述真空料斗(4-2 )内设置有用于带动第二密封件(4-6 )升降的第二气缸(4-4 )，所述真空料斗(4-2)上连接有用于与钢包(10)连通的真空平衡管。5.根据权 利要求1所述的一体化钢包精炼设备，其特征在于:所述钢包座(8)为内部中空且上部开口的中空结构，所述钢包座(8)的上部开口与钢包(10)的底部密封连接，所述钢包座(8)的侧壁开设有安全漏钢出口，所述安全漏钢出口上设置有易于被钢水熔化的盖子(9)，所述钢包座(8)的一侧设置有与所述安全漏钢出口相对应的钢水盛装盘(23)。6.根据权利要求5所述的一体化钢包精炼设备，其特征在于:包括用于对钢包(10)和钢包座(8)进行抽真空处理的抽真空装置(7);所述抽真空装置(7)包括第一真空管(7-1 )、第二真空管(7-2)、第三真空管(7-3)和第四真空管(7-4)，所述第一真空管(7-1) —端与真空泵连接，所述第二真空管(7-2)与第一真空管(7-1)连接，所述第三真空管(7-3)的一端伸入第二钢包盖(1)，所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭维翰，
申请(专利权)人：西安新达炉业工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：