CN216274238U - 一种惰性气体净化精炼钢装备 - Google Patents

Abstract

一种惰性气体净化精炼钢装备，包括炉体、吊杆、固定座、固定轴、手动倾包装置、透气砖、气体扩散器、进气管、防护板、防护板架、搅拌装置、提升机；所述固定座连接在吊杆的下方固定在炉体上，所述固定轴安装在固定座里面，所述手动倾包装置连接着固定座，所述透气砖在钢包底部，所述气体扩散器在透气砖中间，所述进气管连接着气体扩散器，所述进气管上设有脚踏泄气阀，所述防护板架固定在钢包顶部，所述防护板安装在防护板架上，所述搅拌装置安装在钢包正中间，所述提升机固定在炉体外部。本实用新型改进底部透气砖和气体扩散器，充气净化面积更大，与搅拌装置配合使用净化更加完全；增加脚踏泄气阀、提升机和防护板，操作环境更加安全方便。

Description

一种惰性气体净化精炼钢装备

【技术领域】

本实用新型属于精炼冶金设备技术领域，具体涉及一种惰性气体净化精炼钢装备。

【背景技术】

随着科学技术的发展，各行各业对应用钢材质量的要求也越来越高。因此，采用各种切实有效的精炼技术，以提高钢水的质量，进一步提高钢水洁净度各项指标，成为冶金技术人员关注的焦点。在众多钢水精炼技术中，钢水净化剂以使用简便、应用成本低廉、效果显著且稳定而倍受关注。在现有技术中，较典型的和常用精炼渣系为铝酸钙渣系。该渣系具有熔点低、硫容量大、夹杂物吸附能力强的优点。但我国炼钢生产中，都不同程度地存在钢水氧活度高、钢渣氧化性强、以及出钢带渣等问题，这对常规铝酸钙渣系的脱氧、脱硫以及吸附夹杂物的能力都带来很大的负面影响，特别是带高氧化性渣，负面影响更大，进而表现为常规铝钙渣系精炼渣不能脱氧、脱硫，吸附夹杂物效果差。

钢水的纯净程度直接影响铸件的质量钢水中氧化物、夹杂物、气体等杂质的含量直接影响铸件材质性能。为保证钢水以纯净状态形成铸件，除在熔炼炉内进行精炼净化以外，在钢水倒入钢包过程中，会出现夹渣、夹杂、夹气、氧化等有害影响，有必要对钢包进行改进，提高钢水净化效果。目前国内生产耐磨铸件仍以ZGMn₁₃为主，熔炼设备及工艺多数采用中频感应炉不氧化法熔炼工艺，但目前中频感应炉存在以下缺点：一是操作复杂；二是需增加配套机械装置，设备成本高。因此针对以上存在的缺陷，急需对现有的中频感应炉进行改进。

目前通用的钢包内钢水净化方法有三种：1.大型、连铸方面采用中间包进行炉外精炼，这种方法不适合于多品种小批量铸件的生产，且能耗高、占地大；2. 传统的做法大都采用钢水在包中被动静置的方法，由钢水中的钢渣、氧化物通过密度差异自动上浮，气体通过聚合形成足够压力后上浮，钢水净化效果并不理想； 3.通过钢包内插管吹氧的方法进行，存在对钢水中化学成分形成影响、增加氧化物、操作不方便等缺陷；4.缺乏安全性结构，钢水容易从浇注设备中溅出伤人。

过去采用的吹气钢包中没有使用搅拌装置，并且底部透气砖采用的是圆柱形的透气砖，仅能够在底端中间部分进行吹气操作，在进行净化的过程中，有可能会产生死角，并且没有搅拌装置进行搅拌混匀操作，钢水中产生的不利因素没有能够完全收到净化，会产生部分已经净化完成，但是仍有部分没有得到充分的净化，如需要净化完全，需要花更多的时间和资源，利用成本投入将因系统的偏差消除，达到较优的净化效果，这种成本的额投入是不必要的。

【实用新型内容】

本实用新型目的是在于提供一种惰性气体净化精炼钢装备，以解决目前精炼炉设计复杂，操作困难，占地面积大等问题，本实用新型增设搅拌结构，通过搅拌使内部的钢水更加均匀，使精炼过程更加完全，并且在钢包的上方增设防护装置，操作环境更加安全。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种惰性气体净化精炼钢装备，包括炉体、吊杆、固定座、固定轴、手动倾包装置、透气砖、气体扩散器、进气管、防护板、防护板架、搅拌装置、提升机；所述固定座连接在吊杆的下方固定在炉体上，所述固定轴安装在固定座里面，所述手动倾包装置连接着固定座，所述透气砖在钢包底部，所述气体扩散器在透气砖中间，所述透气砖为长方体型，所述气体扩散器为T型，所述进气管连接着气体扩散器，所述进气管上设有脚踏泄气阀，所述防护板架固定在钢包顶部，所述防护板安装在防护板架上，所述搅拌装置安装在钢包正中间，所述提升机固定在炉体外部。

进一步的，还包括耐火内衬和底部支撑，所述耐火内衬在炉体内部，所述底部支撑有若干，底部支撑在炉体外钢包底部。

进一步的，所述吊杆上还设有吊杆固定件，所述吊杆固定件将吊杆固定在钢包的炉体上。

进一步的，所述手动倾包装置上还设有手动柄，所述手动柄在钢包外，控制炉体旋转。

进一步的，所述透气砖向右加长，并且包裹着气体扩散器，所述气体扩散器同样向右加长，被包裹在透气砖中，所述透气砖和气体扩散器之间气体能够相互流通。

进一步的，所述进气管与气体扩散器连接的一端被透气砖包裹，另一端外接惰性气体输送装置，所述进气管贴近炉体部分固定在炉体上。

进一步的，所述脚踏泄气阀安装在进气管上靠近炉体的一端，向下踩压时能够将进气管进气方向堵住，将多余的气体导出，并外接气体处理装置。

进一步的，所述防护板架有两个，两个防护板架的中间连接有防护板，所述防护板能够旋转，所述防护板架以与钢包的连接点为中心也能旋转，不使用钢包时，将防护板架和防护板下放。

进一步的，所述搅拌装置包括保护壳、搅拌杆、搅拌头，所述搅拌杆在保护壳的内部，所述搅拌头连接着搅拌杆，在搅拌杆的下方，所述搅拌杆呈倒T字型。

进一步的，所述提升机包括升降杆、导套、操作杆、辅助片，所述导套竖直固定在炉体外面，导套上还设有螺钉，所述升降杆竖直设置于导套内，所述螺钉用于固定升降杆在导套内的位置，所述操作杆套在升降杆外，所述辅助片在操作杆上，操作杆通过辅助片圆周运动辅助升降杆抬高，带动连杆升高，开关口打开。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型采用采用加长的透气砖，占的面积更大，能够使更多的气体进入到炉体中，减少因为透气砖面积过小造成有死角不能够净化完全，并且采用的使配套使用的气体扩散器，能过够更有效的发挥出加长透气装的作用，将气体输送到透气砖中，并通过透气装向炉体中输送气体，并且采用的是惰性气体底部注入的形式，能够保证在大气压下也能够达到净化钢水的要求，并且更有利于实时监控精炼铸钢炉体的温度，以保证达到高度净化的效果；

(2)本是实用新型种还设有搅拌装置，在钢包净化的操作的前期搅拌钢包种的钢水，使其更加均匀，因为是底部充气，有可能会产生死角不能够净化完全，经过搅拌过后，钢水种的杂质会在净化的工程中分散均匀，以达到净化效果更好的效果；

(3)本实用新型在进气管靠近炉体一端加装了脚踏泄气阀，当炉内压力过大，或者净化过程已经结束的时候，此时透气砖中的多余气体需要进行释放，压下脚踏泄气阀时能够将进气管的进气方向堵住，此时透气装和气体扩散器中多余的气体通过脚踏泄气阀被放出，脚踏泄气阀的另一端外接有尾气处理装置，能够将多余排除的气体收集，并二次利用；

(4)净化结束后，松动螺钉，抬起操作杆，通过辅助片，辅助升降杆抬高，带动内部的连杆升高，并打开底部开关口，已经净化好的钢水可从底部的开关口流出，并收集注入型腔中，进行铸造成型，操作简单不复杂，操作环境安全，提高工作效率。

【附图说明】

图1是一种惰性气体净化精炼钢装备结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图，通过更具体的实施方式对本实用新型进一步解释说明，值得注意的是，本实用新型中出现的“顶端”、“底部”、“内”、“外”、“左”、“右”等都以对应附图的位置为基准，并且以下实施方式仅仅是示例性的，并不是为了限制本实用新型的保护范围，对本领域普通技术人员来说，任何在本实用新型的基础上作出的变换或替代，均都在本实用新型的保护范围之内。

如图1所示，一种惰性气体净化精炼钢装备，包括炉体1、吊杆3、固定座 4、固定轴5、手动倾包装置6、透气砖7、气体扩散器8、进气管9、防护板10、防护板架11、搅拌装置、提升机15；所述固定座4连接在吊杆的下方固定在炉体1上，所述固定轴5安装在固定座4里面，所述手动倾包装置6连接着固定座 4，所述透气砖7在钢包底部，所述气体扩散器在透气砖7中间，所述透气砖7 为长方体型，所述气体扩散器8为T型，所述进气管9连接着气体扩散器8，所述进气管上设有脚踏泄气阀901，所述防护板10架固定在钢包顶部，所述防护板10安装在防护板架11上，所述搅拌装置安装在钢包正中间，提升机15固定在炉体1外部。

还包括耐火内衬101和底部支撑102，所述耐火内衬101在炉体1内部，所述底部支撑102有若干，底部支撑102在炉体1外钢包底部。

所述吊杆3上还设有吊杆固定件2，所述吊杆固定件2将吊杆固定在钢包的炉体1上。

所述手动倾包装置6上还设有手动柄601，所述手动柄601在钢包外，控制炉体1旋转。

所述透气砖7向右加长，并且包裹着气体扩散器8，所述气体扩散器8同样向右加长，被包裹在透气砖7中，所述透气砖7和气体扩散器8之间气体能够相互流通。

所述进气管9与气体扩散器8连接的一端被透气砖7包裹，另一端外接惰性气体输送装置，所述进气管9贴近炉体1部分固定在炉体1上。

所述脚踏泄气阀901安装在进气管9上靠近炉体的一端，向下踩压时能够将进气管9进气方向堵住，将多余的气体导出，并外接气体处理装置。

所述防护板架11有两个，两个防护板架11的中间连接有防护板10，所述防护板10能够旋转，所述防护板架11以与钢包的连接点为中心也能旋转，不使用钢包时，将防护板10架和防护板10下放。

所述搅拌装置包括保护壳12、搅拌杆13、搅拌头14所述搅拌杆13在保护壳 12的内部，所述搅拌头14连接着搅拌杆13，在搅拌杆13的下方，所述搅拌杆13呈倒T字型。

所述提升机包括升降杆151、导套152、操作杆154、辅助片155，所述导套152竖直固定在炉体1外面，导套152上还设有螺钉153，所述升降杆151竖直设置于导套152内，所述螺钉153用于固定升降杆151在导套152内的位置，所述操作杆154套在升降杆151外，所述辅助片155在操作杆154上，操作杆 154通过辅助片155圆周运动辅助升降杆151抬高，带动连杆16升高，开关口 161打开。

本实用新型工作过程：

打开进气管9连接的惰性气体输送装置，向钢包中充入小流量气压，所充入的惰性气体如氩气等，向钢包中注入钢水，待钢水到达预设位置时，停止钢水注入，铸件增大充入的气压，直至达到预设压力，钢束i中的炉渣、氢、氧等杂质随着气泡上浮，达到充分净化的效果；净化过程开始时，待透气砖7中气压值达到预设值的时候，启动搅拌装置，搅拌头14随着搅拌杆13迅速转动，搅拌钢水， 15分钟后停止搅拌装置，继续充入惰性气体，如氩气，直至净化结束，净化结束后，松动螺钉153，并利用操作杆154将升降杆151抬高，带动连杆升高，钢水从底部的开关口流出，并注入型腔。在净化的过程中，净化技术时，透气砖7中的或者炉体1中的气压过高时，可压下脚踏泄气阀901，将透气砖7和气体扩散器8中多余的气体导出，并收集到气体回收装置中进行二次回收利用。

本实用新型改进的精炼高锰钢设备的炉体1与手动柄601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10，所述防护板10为耐火材料板件，为在改进的精炼铸钢钢包一侧作业的工人提供遮挡。工人到本实用新型改进的精炼铸钢钢包旁边作业前，向上翻动防护板架11，调整防护板10的角度，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，会被钢水飞溅到的危险，工人作业结束，拆卸下防护板10。

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炉体1上部耐火内衬101的使用寿命，当炉体1上部耐火内衬101由于高温高锰钢水造成的熔蚀点触碰到感应触头时，预警炉体1上部耐火内衬101寿命已至，需更换炉体1上部耐火内衬101；可以有效保护炉体1上部耐火内衬101及整套改进的精炼高锰钢设备控制系统，当熔化的钢水渗出炉体1上部耐火内衬 101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。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种惰性气体净化精炼钢装备，其特征在于，包括炉体、吊杆、固定座、固定轴、手动倾包装置、透气砖、气体扩散器、进气管、防护板、防护板架、搅拌装置、提升机；所述固定座连接在吊杆的下方固定在炉体上，所述固定轴安装在固定座里面，所述手动倾包装置连接着固定座，所述透气砖在钢包底部，所述气体扩散器在透气砖中间，所述透气砖为长方体型，所述气体扩散器为T型，所述进气管连接着气体扩散器，所述进气管上设有脚踏泄气阀，所述防护板架固定在钢包顶部，所述防护板安装在防护板架上，所述搅拌装置安装在钢包正中间，所述提升机固定在炉体外部。

2.根据权利要求1所述的一种惰性气体净化精炼钢装备，其特征在于，还包括耐火内衬和底部支撑，所述耐火内衬在炉体内部，所述底部支撑有若干，底部支撑在炉体外钢包底部。

3.根据权利要求1所述的一种惰性气体净化精炼钢装备，其特征在于，所述吊杆上还设有吊杆固定件，所述吊杆固定件将吊杆固定在钢包的炉体上。

4.根据权利要求1所述的一种惰性气体净化精炼钢装备，其特征在于，所述手动倾包装置上还设有手动柄，所述手动柄在钢包外，控制炉体旋转。

5.根据权利要求1所述的一种惰性气体净化精炼钢装备，其特征在于，所述透气砖向右加长，并且包裹着气体扩散器，所述气体扩散器同样向右加长，被包裹在透气砖中，所述透气砖和气体扩散器之间气体能够相互流通。

6.根据权利要求1所述的一种惰性气体净化精炼钢装备，其特征在于，所述进气管与气体扩散器连接的一端被透气砖包裹，另一端外接惰性气体输送装置，所述进气管贴近炉体部分固定在炉体上。

7.根据权利要求1所述的一种惰性气体净化精炼钢装备，其特征在于，所述脚踏泄气阀安装在进气管上靠近炉体的一端，向下踩压时能够将进气管进气方向堵住，将多余的气体导出，并外接气体处理装置。

8.根据权利要求1所述的一种惰性气体净化精炼钢装备，其特征在于，所述防护板架有两个，两个防护板架的中间连接有防护板，所述防护板能够旋转，所述防护板架以与钢包的连接点为中心也能旋转，不使用钢包时，将防护板架和防护板下放。

9.根据权利要求1所述的一种惰性气体净化精炼钢装备，其特征在于，所述搅拌装置包括保护壳、搅拌杆、搅拌头，所述搅拌杆在保护壳的内部，所述搅拌头连接着搅拌杆，在搅拌杆的下方，所述搅拌杆呈倒T字型。

10.根据权利要求1所述的一种惰性气体净化精炼钢装备，其特征在于，所述提升机包括升降杆、导套、操作杆、辅助片，所述导套竖直固定在炉体外面，导套上还设有螺钉，所述升降杆竖直设置于导套内，所述螺钉用于固定升降杆在导套内的位置，所述操作杆套在升降杆外，所述辅助片在操作杆上，操作杆通过辅助片圆周运动辅助升降杆抬高，带动连杆升高，开关口打开。

Images