CN211522244U - 改进的精炼高锰钢设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种改进的精炼高锰钢设备，包括包身、吊耳固定装置、吊耳、吊耳轴固定座、吊耳轴、手动倾包装置、透气砖、钢管、软气管、惰性气体瓶、防护安全性结构、炉体保护装置。本实用新型通过去除炉盖，可以保证在正常大气压条件下达到高锰钢水纯净化处理要求；有利于实时监测改进的精炼高锰钢设备的炉体温度；减少配套机械装置，结构简单化，有利于降低设备成本。本实用新型改进的精炼高锰钢设备通过增加设置炉体保护装置可以精准控制包身上部耐火衬的使用寿命，当熔化的高锰钢水渗出包身上部耐火衬与炉壳导通时，炉体保护装置开启，及时关闭熔体总电源，避免穿炉事故发生。

Description

改进的精炼高锰钢设备

【技术领域】

本实用新型属于冶炼高锰钢设备技术领域，具体涉及一种改进的精炼高锰钢设备。

【背景技术】

高锰钢液纯净程度直接影响铸件质量，高锰钢液中氧化物、夹杂物、气体含量等杂质的多少直接影响材质性能。而在高锰钢液熔炼过程中因吸气、氧化等作用，致使高锰钢液中存在一定数量的氧化物、非金属夹杂物、有害气体等，为保证高锰钢液以纯净状态形成铸件，需对熔融高锰钢液进行精炼净化处理，达到净化效果。

目前国内外纯净钢的制作工艺主要有三条：

(1)高炉—铁液预处理—转炉—炉外精炼(LF、RH)。这种工艺方法需配置炉外精炼设备，且过程繁琐，操作复杂；

(2)超高功率、高功率电弧炉(EAF)---炉外精炼(LF、RH)。这种工艺方法也需要配置炉外精炼设备，且对原材料要求较高；

(3)真空感应电炉(VIF)和电渣重熔(ESR)。这种工艺方法使用的真空熔炼设备投入大，且重熔需耗用电量大。

目前通用的改进的精炼高锰钢设备存在以下缺陷：

(1)缺乏安全性结构，危及操作人员的生命安全；

(2)通过改进的精炼高锰钢设备内插管吹氧的方法进行，存在对高锰钢水中化学成分形成影响、增加氧化物、操作不方便等缺陷，高锰钢水净化效果差，产品质量低；

(3)缺乏炉体保护装置，不能有效保护包身上部耐火衬及整套改进的精炼高锰钢设备控制系统，当熔化的高锰高锰钢水渗出包身上部耐火衬与炉壳导通时，不能及时关闭熔体总电源，从而导致穿炉事故发生。

因此，针对以上存在的缺陷，急需对现有的改进的精炼高锰钢设备进行改进。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种改进的精炼高锰钢设备，以解决生产安全等技术问题。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种改进的精炼高锰钢设备，包括包身、吊耳固定装置、吊耳、吊耳轴固定座、吊耳轴、手动倾包装置、透气砖、钢管、软气管、惰性气体瓶、防护安全性结构、炉体保护装置；所述的包身通过吊耳轴固定座、吊耳轴连接有吊耳；所述的吊耳上设置有吊耳固定装置；所述的吊耳轴固定座一侧设有手动倾包装置；所述包身底部设置有透气砖，所述透气砖进气口依次通过钢管、软气管与惰性气体瓶连接；所述炉体保护装置由加热感应圈、温度感应器、导线组成，所述温度感应器与加热感应圈通过导线相连，所述加热感应圈设置有数个，每个加热感应圈设置在包身上部耐火衬内部；所述包身与手动柄之间设置有防护安全性结构。

优选地，所述手动倾包装置包括手动柄。

优选地，所述防护安全性结构为防护板。

优选地，所述加热感应圈设置有4个。

优选地，所述每个加热感应圈设置在包身上部耐火衬内部水平方向，且每个加热感应圈隔400mm设置。

优选地，所述加热感应圈上设置有4个感应触点。

优选地，所述包身包括耐火衬和底座。

优选地，所述耐火衬设置于包身的内部。

优选地，所述底座设置于包身的底部。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型改进的精炼高锰钢设备通过增加设置炉体保护装置可以精准控制包身上部耐火衬的使用寿命，当包身上部耐火衬由于高温高锰钢水造成的熔蚀点触碰到感应触头时，预警包身上部耐火衬寿命已至，需更换包身上部耐火衬；还可以有效保护包身上部耐火衬及整套改进的精炼高锰钢设备控制系统，当熔化的高锰钢水渗出包身上部耐火衬与炉壳导通时，炉体保护装置开启，及时关闭熔体总电源，避免穿炉事故发生。

(2)本实用新型改进的精炼高锰钢设备的包身与手动柄之间新增设置有防护安全性结构，可为在钢包一侧作业的工人提供遮挡，从而为作业人员起到身部遮挡作用，避免在高温钢包前进行手动操作，保障不了工人安全。

(3)本实用新型通过去除炉盖，可以达到如下效果：

1)可以保证在正常大气压条件下达到高锰钢水纯净化处理要求；

2)有利于实时监测改进的精炼高锰钢设备的炉体温度；

3)减少配套机械装置，结构简单化，有利于降低设备成本。

【附图说明】

图1是本实用新型的改进的精炼高锰钢设备结构示意图；

图2是炉体保护装置的结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

如图1、2所示，一种改进的精炼高锰钢设备，包括包身1、吊耳固定装置2、吊耳3、吊耳轴固定座4、吊耳轴5、手动倾包装置6、透气砖7、不锈钢管8、 PU软气管9、氩气瓶10、防护安全性结构11、炉体保护装置12；所述包身1包括耐火衬1-1和底座1-2，所述耐火衬1-1设置于包身1的内部，所述底座1-2 设置于包身1的底部，用于支撑整个包身1；所述的包身1通过吊耳轴固定座4、吊耳轴5连接有吊耳3；所述的吊耳3上设置有吊耳固定装置2；所述的吊耳轴固定座4一侧设有手动倾包装置6，所述的手动倾包装置6包括手动柄61；所述耐火衬1-1内部靠近底部的位置设置有透气砖7，所述透气砖7进气口依次通过不锈钢管8、PU软气管9与氩气瓶10连接；所述包身1与手动柄61之间设置有防护安全性结构11，所述防护安全性结构11为防护板，所述防护板为耐火材料板件；所述炉体保护装置12由加热感应圈12-1、温度感应器12-2、导线12-3 组成，所述温度感应器12-2与加热感应圈12-1通过导线12-3相连，所述加热感应圈12-1上设置有4个感应触点12-1-1，每个加热感应圈12-1设置在包身上部耐火衬1-1内部水平方向，且每个加热感应圈12-1隔400mm设置，所述加热感应圈12-1设置有4个。

本实用新型改进的精炼高锰钢设备的技术原理：

本实用新型改进的精炼高锰钢设备的包身与手动柄之间新增设置有防护安全性结构，所述防护安全性结构为防护板，所述防护板为耐火材料板件，为在改进的精炼高锰钢设备一侧作业的工人提供遮挡。工人到本实用新型改进的精炼高锰钢设备旁边作业前，先安装上防护板，从而为作业人员起到身部遮挡作用，避免在高温改进的精炼高锰钢设备前进行手动操作，保障不了工人安全，工人作业结束，拆卸下防护板。

本实用新型改进的精炼高锰钢设备通过增加设置炉体保护装置可以精准控制包身上部耐火衬的使用寿命，当包身上部耐火衬由于高温高锰钢水造成的熔蚀点触碰到感应触头时，预警包身上部耐火衬寿命已至，需更换包身上部耐火衬；可以有效保护包身上部耐火衬及整套改进的精炼高锰钢设备控制系统，当熔化的高锰钢水渗出包身上部耐火衬与炉壳导通时，炉体保护装置开启，及时关闭熔体总电源，避免穿炉事故发生。

本实用新型改进的精炼高锰钢设备的包身的底部设置有底座，可支撑整个包身，防止倾倒，避免发生安全事故。

本实用新型改进的精炼高锰钢设备的手动倾包装置可采用高锰钢水包减速箱等装置，所述的手动倾包装置包括手动柄，手动柄为旋转型手动柄，可以任意角度倾斜包身，利于倾倒高锰钢水。

本实用新型改进的精炼高锰钢设备的透气砖下方的进气口安装在包身底部，使用方便，安全，且更利于杂质和惰性气体上浮，且达到温度、成分均匀，气体充分与高锰钢水中气体聚合，形成足够压力上浮，净化高锰钢水充分。

本实用新型改进的精炼高锰钢设备通过去除炉盖(旋转盖)，可以达到如下效果：

1)可以保证在正常大气压条件下达到高锰钢水纯净化处理要求；

2)有利于实时监测改进的精炼高锰钢设备的炉体温度；

3)减少配套机械装置，结构简单化，有利于降低设备成本。

透气设备的安装、使用方法及目的：

(1)在改进的精炼高锰钢设备(商品，型号可选择)砌筑过程中选择适当的位置，(根据改进的精炼高锰钢设备容量的直径大小，以不影响出钢口的安装为准)；

(2)砌筑改进的精炼高锰钢设备耐火衬底部时，将透气砖(商品，型号可选择)固定安装在适当的位置；

(3)改进的精炼高锰钢设备砌筑完成后，将透气砖进气口用无鏠不锈钢管及接头从改进的精炼高锰钢设备底部引出到侧外壁，设置快速接头备用；

(4)改进的精炼高锰钢设备砌筑完成后，对改进的精炼高锰钢设备耐火衬料(含透气砖)通过加热方式进行烘烤，烘烤按工艺要求进行；

(5)氩气来源使用氩气瓶(商品，13KG、15MPA)提供；

(6)气瓶上使用带流量计的减压装置，使用时出口使用PU软气管与快速接头连接；

(7)高锰钢水从熔炼炉倒入改进的精炼高锰钢设备前，预加小流量和压力氩气，后随高锰钢水量的增加而调节，吹氩气精炼能均匀钢液化学成分和高锰钢水温度；由于氩气比重大，熔清后在高锰钢水中析出，在高锰钢水面上形成一层保护膜覆盖高锰钢水；

(8)改进的精炼高锰钢设备使用冷却后，对改进的精炼高锰钢设备耐火衬清理的同时，需要对透气砖通气表面进行清理，并对不锈钢管和PU软气管进行检查。透气砖严重损坏或出现不通气情况，需及时更换，更换时需对安装缝隙进行修补，并做局部烘干处理。

本实用新型改进的精炼高锰钢设备的应用：

对采用本实用新型的改进的精炼高锰钢设备进行生产高锰钢，其中实施例采用吹氩气生产高锰钢，对照例通过改进的精炼高锰钢设备内插管吹氧的方法(仅吹氧且不吹氩气)生产高锰钢，实施例和对照例均进行采用同样原料配方进行1 次生产，原料包括：废钢、高碳锰铁、电解锰、微碳铬铁、钼铁、镍铁、铜，对所得高锰钢的屈服强度、冲击功及氧、氢含量进行检测，结果如下：

注：屈服强度、冲击功采用GB/T5680-2010的相关规定检测；氧、氢含量采用光谱分析检测。

由上表可知：采用本实用新型的改进的精炼高锰钢设备生产的高锰钢加料熔炼过程中不进行吹氩气除杂，将会影响高锰钢的屈服强度、冲击功及氧、氢含量，这是：

氩气是一种惰性气体，它不溶解于高锰钢水，也不与钢中的元素发生化学反应而形成夹杂物，不污染高锰钢水；氩气通过本实用新型的改进的精炼高锰钢设备的透气砖吹入高锰钢水中，透气砖使氩气泡细小而充分均匀分散，当氩气穿过高锰钢水时，高锰钢水中溶解的氢和氧等会自动扩散，进入氩气泡内随气泡上升而自高锰钢水排除，非金属夹杂物则粘附在惰性气体上，其结合物浮至高锰钢水表面，然后粘到造渣材料内，从而净化高锰钢水，降低氧、氢含量，提高钢的屈服强度、冲击功，其中屈服强度提高13.4％，冲击功提高23.7％，高锰钢中氧含量大大降低，可提高钢材的延性、冲击韧性、抗疲劳破坏性能，还可降低钢的韧 -脆转换温度，提高钢材的耐腐蚀性能；高锰钢中氢含量大大降低，可极大降低钢的内应力，使其远远低于钢的强度极限，避免钢破裂形成裂纹，从而提高高锰钢产品质量。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明，对于所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (9)

1.一种改进的精炼高锰钢设备，其特征在于：包括包身、吊耳固定装置、吊耳、吊耳轴固定座、吊耳轴、手动倾包装置、透气砖、钢管、软气管、惰性气体瓶、防护安全性结构、炉体保护装置；所述的包身通过吊耳轴固定座、吊耳轴连接有吊耳；所述的吊耳上设置有吊耳固定装置；所述的吊耳轴固定座一侧设有手动倾包装置；所述包身底部设置有透气砖，所述透气砖进气口依次通过钢管、软气管与惰性气体瓶连接；所述炉体保护装置由加热感应圈、温度感应器、导线组成，所述温度感应器与加热感应圈通过导线相连，所述加热感应圈设置有数个，每个加热感应圈设置在包身上部耐火衬内部；所述包身与手动柄之间设置有防护安全性结构。

2.根据权利要求1所述的改进的精炼高锰钢设备，其特征在于：所述手动倾包装置包括手动柄。

3.根据权利要求1所述的改进的精炼高锰钢设备，其特征在于：所述防护安全性结构为防护板。

4.根据权利要求1所述的改进的精炼高锰钢设备，其特征在于：所述加热感应圈设置有4个。

5.根据权利要求1所述的改进的精炼高锰钢设备，其特征在于：所述每个加热感应圈设置在包身上部耐火衬内部水平方向，且每个加热感应圈隔400mm设置。

6.根据权利要求5所述的改进的精炼高锰钢设备，其特征在于：所述加热感应圈上设置有4个感应触点。

7.根据权利要求1所述的改进的精炼高锰钢设备，其特征在于：所述包身包括耐火衬和底座。

8.根据权利要求7所述的改进的精炼高锰钢设备，其特征在于：所述耐火衬设置于包身的内部。

9.根据权利要求7所述的改进的精炼高锰钢设备，其特征在于：所述底座设置于包身的底部。

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