专利名称：小型真空精炼炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种小型真空精炼炉，属于冶金设备。
炉外二次精炼是近些年在高性能优质特殊钢生产过程中获得广泛发展和应用的一种新兴技术。对于低碳和超低碳优质铬镍钢种的生产，在不增加二次能源的炉外精炼方式中，目前国内外以氩氧吹炼(AOD)和真空吹氧脱碳精炼(VOD)发展最快应用最多。但至今为止炉子容量全都在于是10吨以上。现有的真空精炼炉，参照图2(引自“大连特殊钢”1979年第2期32页)，大型真空吹氧脱碳精炼炉都有一个很大的真空罐体，初炼的钢水注入盛钢桶(又名浇钢包)后，需将整个盛钢桶吊入真空罐内，盖上真空罐的炉盖，抽真空后再进行吹氧脱碳等精炼处理操作，处理后的钢水还需打开炉盖，吊出盛钢桶，再进行注锭等下步工作。这种精炼处理炉型只适合10吨以上的电炉生产。由于盛钢桶的吊入、吊出需较长的时间，真空罐体很大，需配制大的真空抽气系统和较长的抽真空时间。这些都不适合小型真空精炼的特点。由于小型电炉钢水量很少(如2吨以下)，出钢后钢水热含量有限，在盛钢桶中钢水温度下降很快，若吹氧脱碳前延误时间稍长，则很难保证碳氧反应的温度，不能进行精炼操作。
本实用新型的目的是开发一种小型真空精炼炉，炉容量与现有小型冶炼电炉相匹配，能同时具有脱碳、脱气和清除夹杂物三种功能，可利用废不锈钢原料直接生产出多品种，小批量优质价廉低碳和超低碳高性能不锈钢。
达到上述目的的技术方案如下小型真空精炼炉由一个设有沟通上、下真空室的连通管的盛钢桶(3)、可升降的真空炉盖(4)、可在轨道上移动的带凹坑(22)小车(5)组成，真空炉盖(4)和盛钢桶(3)上端法兰密封构成上真空室，盛钢桶(3)下端法兰与可移动的小车(5)上的凹坑(22)构成下真空室(13)。
本实用新型主要特点是盛钢桶本身就是真空壳体，免除了大容积的真空罐，这就大大减少了吹氧前的抽空时间和盛钢桶的吊入、吊出时间；第二特点是盛钢桶上下有连通管(12)，当盛钢桶接受钢水后吊在距离很近的小车上时，就自然形成了下真空室(13)，将小车很快移入真空炉盖(4)下，合上真空炉盖，整个盛钢桶和钢水就都处于真空密封中，只要连接于炉盖上的抽气系统工作，很快就能达到吹氧前的真空度要求。由于被抽容积很小，配制的真空系统不需很大，抽空时间也很短；第三个特点是本装置的炉桶采用了高效隔热材料作为永久炉衬，保温轻质砖层10和高效保温纤维毡层11。这样的炉衬在受钢前预烤1000℃以上，就可使很少的钢水在包中降温很小，完全能满足真空吹氧脱碳精炼的工艺要求。
以下结合附图对本实用新型小型真空精炼炉进一步详细说明。
图1是本实用新型小型真空精炼炉的剖面示意图；图2是现有技术真空氧氩炉外精炼装置示意图。
图1所示本实用新型小型真空精炼炉是由真空抽气系统(1)，吹氧吹氩的供气系统(2)，盛钢桶即真空壳体(3)，可升降的真空炉盖(4)和可在轨道上移动的小车(5)组成。抽气系统中除真空泵机组(6)外，还设有废气冷凝器(7)、除尘器(8)。真空泵机组可以是蒸汽喷射泵组，也可是水环真空泵加蒸汽泵，也可是水环真空泵加大气喷射泵或加罗茨增压泵。供气系统(2)可以由气体总站供气，也可以使用多个瓶装氧气和氩气。由于钢水量少，一般氧气只需1-3瓶，氩气0.5瓶即可供一炉精炼使用。盛钢桶(3)内砌有耐高温可更换厚度较薄的工作砖层(9)，其材质为镁铬砖或高铝砖。工作砖层(9)外砌有能承受钢水静压的轻质保温砖层(10)，其材质为粘土或高铝轻质保温砖。保温砖层(10)后填充有高效保温纤维毡层(11)。盛钢桶(3)内还设有沟通上下真空室的连通管(12)，上真空室是由炉盖(4)和钢桶上端法兰密封构成，下真空室由钢桶下端法兰与小车(5)上的凹坑(22)构成。盛钢桶底部还设有吹氩搅拌钢水的透气砖(14)和出钢用的滑动水口(15)。真空炉盖(4)内还悬挂有隔热和防钢液喷溅的内罩(16)，吹氧喷管(17)，添加合金元素或脱氧剂的加料仓(18)及观察窗口(19)。小车(5)由电机(20)驱动，在短行程的轨道(21)上往复移动。
本实用新型小型真空精炼炉的实用操作过程如下首先将盛钢桶(3)加盖预烘烤1000℃以上，再吊到炼钢炉前装入钢水，出钢前先拨渣，此时钢水碳含量最好配置到近0.5％，并马上吊到近距离的电动小车(5)上，开动小车上的电机(19)，将钢桶移到真空炉盖(4)下方的恒定位置，降下真空炉盖(4)形成上下真空室的密封。开动真空泵机组，预抽真空到近100(乇)，接着吹氧吹氩进行脱碳处理。碳氧反应时钢温有所提高，真空度有所降低。当废气中一氧化碳含量降低，氧含量增高时即可停止吹氧。吹氧过程约10-20分钟。此时钢水中碳含量已降至0.1％以下。接着继续抽真空，吹入搅拌氩气使真空达到10(乇)以下，进行真空碳脱氧和脱除有害气体氮、氢等，由于氩气搅拌作用，也使夹杂物上浮，去除了钢液中的有害夹杂物。此过程大约需5-10分钟。至此已完成了优质超低碳不锈钢的的精炼处理，钢种碳含量在0.03％以下，氮、氢、氧含量分别在200ppm；4ppm；10ppm以内。接着放入空气，破除真空，升起真空炉盖(4)，移出小车(5)，即可吊钢包去进行注锭等下步操作。
本实用新型小型真空精炼炉，炉容量可仅为0.5至2吨，能与小型钢厂和机械加工厂现有小型冶炼电炉相匹配，可供小型特殊钢生产厂和各机械加工行业多品种小批量生产价廉优质，高性能不锈钢。
权利要求1.一种小型真空精炼炉，其特征在于，由一个设有沟通上、下真空室的连通管的盛钢桶(3)、可升降的真空炉盖(4)、可在轨道上移动的带凹坑(22)小车(5)组成，真空炉盖(4)和盛钢桶(3)上端法兰密封构成上真空室，盛钢桶(3)下端法兰与可移动的小车(5)上的凹坑(22)构成下真空室(13)。
2.根据权利要求1所述的小型真空精炼炉，其特征在于，真空炉盖(4)内还悬挂有隔热和防钢液喷溅的内罩(16)，吹氧喷管(17)，加料仓(18)及观察窗口(19)。
3.根据权利要求1所述的小型真空精炼炉，其特征在于，盛钢桶(3)内砌有耐高温可更换的工作砖层(9)，工作砖层(9)外砌有能承受钢水静压的轻质保温砖层(10)，保温砖层(10)外填充有高效保温纤维毡层(11)。
4.根据权利要求1所述的小型真空精炼炉，其特征在于，盛钢桶底部还设有吹氩搅拌钢水的透气砖(14)和出钢用的滑动水口(15)。
5.根据权利要求1所述的小型真空精炼炉，其特征在于，小车(5)由电机(20)驱动。
专利摘要本实用新型属于冶金设备,用于小批量优质特殊钢的生产,特别适用于低碳或超低碳不锈钢生产。炉容量为0.5—2吨。该装置主要特征是盛钢桶即是真空壳体,在其上方合上可升降的真空炉盖,形成上真空室;下方与移送小车上的凹坑形成下真空室,上下真空室由炉桶内的联通管沟通,从而整个炉体和钢液均被置于真空密封之中。在一定的预热烘烤条件下,本装置能有效地对钢液进行炉外真空吹氧脱碳精练处理。
文档编号C22B9/00GK2290607SQ97200210
公开日1998年9月9日 申请日期1997年1月2日 优先权日1997年1月2日
发明者廖荣松, 江绩源, 王明超, 秦森 申请人:四川省江油市特殊钢厂