专利名称：一种10～30吨底漏钢包炉外精炼装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及10-30吨底漏钢包的炉外精炼技术，具体为一种10 30吨底 漏钢包炉外精炼装置。
背景技术：
随着工业的不断发展，传统的炼钢工艺和装备难以满足高质量要求，因此必 须采用炉外精炼技术。近些年来，随着纯 转B生产技术的进步以及降低生产成本 的要求，炉外精炼工艺与设备迅速普及。目前，在工业规模上普及的炉外精炼法， 根据其特点可分以下几类真空脱气法、钢包精炼法、AOD法，而在这些方法中
底吹氩气技术广泛被采用。精炼炉底吹氩气炼钢技术具有成本低、操作简单、搅 拌效果好等特点，并由此产生了一系列有益的冶炼效果。
对于10-30吨中间精炼包来说存在两个最需解决的困难吹氩时间短，采用什
么加热方式保证钢水温度稳定。由于中间包容量小，当钢水浇入中间包后，钢水 温度下降快，必须提供热源保证吹氩时间。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种10 30吨底漏钢包炉外精炼装置，解决吹氩 气精炼时间不足、防止巻气夹杂及以及塞杆变形、打不开钢包等问题。
本实用新型的技术方案是
一种10 30吨底漏钢包炉外精炼装置，该装置为钢包、加热部分、塞杆系统
构成，钢包设有塞孔砖、吹氩通道、金属板、耐火砖，由外到内设置的金属板、
耐火砖形成钢包外壳，钢包底部分别设有塞 L砖、吹氩通道，塞 L砖与塞杆系统
相配合，在钢包内金属液顶部设有加热部分。
所述的10 30吨底漏钢包炉外精炼装置，塞杆系统为塞杆、塞杆支架、塞杆 控制部分、塞头砖构成，塞杆一端安装于塞杆支架上，另一端通过塞头砖与钢包 底部的塞孔砖配合，中心开孔的塞孔砖设置于底座砖内侧，塞杆支架上设置有用 于控制塞杆启闭的塞杆控制部分。
所述的10 30吨底漏钢包炉外精炼装置，塞杆为由塞杆外层耐火砖构成的空 心塞杆。
所述的10 30吨底漏钢包炉外精炼装置，钢包底部与塞杆底部相接处的底漏 塞孔砖高出底面100 250mm，并且塞？L砖顶部采用外巻方式，外巻半径为R60 R80醒。
所述的10 30吨底漏钢包炉外精炼装置，加热部分设有保护电f查、电极支撑 架、电极，保护电渣覆盖于钢包内金属液上，电极一端夹持于电极支撑架上，电 极另一端伸入保护电渣中。
所述的10 30吨底漏钢包炉外精炼装置，石墨电极位于电渣厚度的2/3 3/4处。
所述的10 30吨底漏钢包炉外精炼装置，在钢包底部，钢包底部耐火砖顶部 设置钢包耐火泥。
所述的10 30吨底漏钢包炉外精炼装置，在钢包周围，金属板与钢包周围耐 火砖之间设置保温板，在钢包周围耐火砖内侧设置钢包周围耐火泥。
本实用新型涉及10 30吨底漏钢包炉外精炼方法，其技术特征在于包括
1) 采用早期电渣保护技术、电渣加热技术、控制钢包金属液温度、长时间吹 氩精炼技术；
2) 防止塞杆粘包技术，防止塞杆变形技术；
3) 避免巻气、夹杂技术及炉衬保护技术。
所述步骤1 )，在钢水出炉以前在钢包的底部放置厚100 500mm的电渣。 所述步骤l)，电渣的主要成分为CaF270 80wt%， Al2O320 30wt%。 所述步骤l)，在钢水出炉以后，电渣加热技术^)(寸钢包炉外精炼提供热源，
在长时间吹氩气^(牛下，保证钢液温度均匀、稳定。
所述步骤l)，电渣加热方式以石墨为电极，输出功率能够满足温^I度最
快时所需的功率，随时间的延续，功率补偿递减，这样能保证钢液纟显度稳定，同
时又能节约电能，功率为70 200KW，通电时间为20 60分钟。
所述步骤1)电渣加热位置，將石墨电极放置在金属液上部的保护电渣中，
位于电渣厚度的2/3 3/4处，与金属液相近，可以防止电极产生电弓，寸炉衬的保护。
所述步骤l)，在电渣加热的同时进行长时间吹氩精炼，长时间吹氩精炼技术
其特点为吹氩位置在距钢包中心0.5R 0.7R， R为钢包半径，氩气压力为0.2 0.8MPa，压力管道内径0 3 15mm,吹氩时间25 45分钟，在吹氩之前大气流 量搅拌溶池，提高去除夹杂效果。
所述步骤2)，钢包底部与塞杆底部相接处的底漏塞孔砖高出底面100 250mm，以保证接触部分处于高温状态，便于塞杆活动。
所述步骤2)，塞杆采用空心设计，塞杆的空心为010 30mm，在塞杆的中 心通道通空气或氩气，压力为0.2 0.5MPa，时间20 60分钟。以降低塞杆的温 度，保证塞杆长时间不发生变形。
所述步骤3)，钢包底部与塞杆底部相接处的底漏塞孔砖高出底面100 250mm，并且塞孔砖顶部采用外巻方式，外巻半径为R60 R80mm，防止巻气、
所述步骤3)，在钢包耐火砖外层涂抹一层10 50mm厚的耐火泥； 本实用新型中，耐火泥粒度为40-80目，与水玻璃混合使用，7K玻璃占耐火 泥重量的3 10%;按重量百分比计算，耐火泥中A1203: 20%; Si02 : 65%; C:
10%，余为Na20、 K20。
本实用新型主要通过对10 30吨钢包进行电渣加热，同时长时间进行通氩精 炼，以石墨为电极，输出功率能够满足温卩m度最快时所需的功率，保证钢液温 度稳定不降低。此外，采用防止塞杆粘包技术、防止塞杆变形技术、避免巻气、 夹杂技术及炉衬保护技术等保证工艺的可靠性与重复性，充分精炼钢包中的金属 液，显著减少金属液中的夹杂物，提高钢液质量。
本实用新型具有如下有益效果
1、 本实用新型是10 30吨底漏钢包炉外精炼技术，以石墨为电极进行电渣 加热，同时长时间进行通氩精炼，保证钢液温度稳定不降低，采用防止塞杆粘包 技术、防止塞杆变形技术、避免巻气、夹杂技术及炉衬保护技术等，充分精炼钢 包中的金属液，显著减少金属液中的夹杂物，提高钢液质量。
2、 本实用新型适用于各种金属液进行炉外精炼，彻底解决了小中型底漏包粘 包，打不开包、塞杆变形，不能闭包等问题。
3、 本实用新型解决了过去小中型钢包不能精炼的问题，通过本实用新型显著 减少金属液中的夹杂物、有害气体，并可以避免气体、夹杂的进入型腔中。
4、 本实用新型适用于各种金属液中小型钢包炉外精炼，装置简单、费用低工
艺重复性强，可靠性强便于推广。
图1本实用新型电渣加热底漏钢包装置示意图。
其中l一塞孔砖；2一冈包耐火泥；3—金属液；l吹氩通道；5—金属板; "钢包底部耐火砖；7—保温板；8一H包周围耐火砖；9一保护电渣；10~电极 支撑架；ll一电极；12—塞杆外层耐火砖；13—塞杆；l"塞杆支架；15—塞杆 控制部分；16—ra包周围耐火泥。
图2本实用新型塞杆系统示意其中1—塞孔砖；13—塞杆；17—底座砖；18—塞头砖。
图3采用本实用新型电渣加热图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例详述本实用新型。
如图1所示，本实用新型电渣加热底漏钢包装置示意图，该装置主要包括-
钢包、加热部分、塞杆系统等。其中，钢包设有塞 L砖1、钢包耐火泥2、吹氩通 道4、金属板5、钢包底部耐火砖6、保温板7、钢包周围耐火砖8、钢包周围耐 火泥16等，由外到内设置的金属板5、耐火砖(钢包底部耐火砖6、钢包周围耐 火砖8)形成钢包外壳；在钢包底部，钢包底部耐火砖6顶部设置钢包耐火泥2， 钢包底部分别设有塞孔砖l、吹氩通道4;在钢包周围，金属板5与钢包周围耐火 砖8之间设置保温板7，在钢包周围耐火砖8内侧设置钢包周围耐火泥16。加热 部分设有保护电渣9、电极支撑架IO、电极ll，保护电渣9覆盖于钢包内金属液 3上，电极11 一端夹持于电极支撑架10上，电极11另一端伸入保护电渣9中。
本实用新型中，加热电极11放置在保护电渣9中进行加热，由吹氩通道4 进行吹氩精炼，金属液3精炼以后从塞 L砖1进行浇注。
如图1-图2所示，塞杆系统可以由塞杆外层耐火砖12、塞杆13、塞杆支架 14、塞杆控制部分15、塞头砖18组成。塞杆13 —端安装于塞杆支架14上，另 一端通过塞头砖18与钢包底部的塞孑L砖1酉己合，中心开孔的塞孔砖1设置于底座 砖17内侧，塞杆13为由塞杆外层耐火砖12构成的空心塞杆，塞杆支架14上设 置有塞杆控制部分15，用于控制塞杆13的启闭。本实用新型采用空心塞杆可进 行冷却防止塞杆变形，塞孔砖l、底座砖17、塞头砖18三者设计既可以防止粘包 又可以防止巻气、夹杂的流入。
如图3所示，采用本实用新型电渣加热图。 实施例1
本实施例的材质为45号钢，金属液重量10吨，精炼时间30分钟。
本实用新型的实施情况如下主要采用早期电渣保护技术、电渣加热技术、 长时间吹氩精炼技术、防止塞杆粘包技术、防止塞杆变形技术、避免巻气、夹杂 技术及炉衬保护技术等。具体工艺如下
1、 早期电渣保护，在钢水出炉以前在钢包的底部放置厚200mm的电纟查，电 渣的主要成分为CaF270wt%， Al2O3 30wt%。石墨电极放置在金属液上部的保 护电渣中，位于电渣厚度的2/3处，电渣加热时间30分钟，功率为100KW，钢 包金属液纟显度1560。C。
2、 长时间吹氩精炼技术其特点为吹氩位置在距钢包中心0.5R (R为钢包 半径)，氩气压力为0.3MPa，压力管道内径0 5mm，吹氩时间30分钟。
3、 防止塞杆粘包，钢包底部与塞杆底部相接处的底漏塞孔砖高出底面 100mm，防止塞杆变形技术；塞杆的空心为010mm，在塞杆的中心通M氩气， 压力为0.35MPa，时间30分钟。避免巻气、夹杂塞孔砖顶部采用外巻方式，外巻 半径为R60mm，在钢包耐火砖外层耐火泥20mm厚。本实施例中，耐火泥粒度 为40-80目，与水玻璃混合使用，水玻璃占耐火泥重量的6%;耐火泥为常用耐火 泥，按重量百分比计算，A1203: 20%; Si02: 65%; C: 10%，余为Na20、 K20。
采用本实用新型，解决了吹氩气精炼时间不足、巻气、夹杂以及塞杆变形、 打不开钢包等问题。电加热输出功率和吹氩位置、吹氩量、吹氩时间，有效的对 金属液进行除气、去夹杂等，显著的提高了钢水的质量。
实施例2
本实施例的材质为高锰钢，金属液重量15吨，精炼时间35分钟。 本实用新型的实施情况如下主要采用早期电渣保护技术、电渣加热技术、 长时间吹氩精炼技术、防止塞杆粘包技术、防止塞杆变形技术、避免巻气、夹杂
技术及炉衬保护技术等。具体工艺如下
1、早期电渣保护，在钢水出炉以前在钢包的底部放置厚300mm的电渣，电 渣的主要成分为CaF2 75 wt%， Al20325wt%。石墨电极放置在金属液上部的保 护电渣中，位于电渣厚度的2/3处，电渣加热时间35分钟，功率为120KW，钢 包金属液温度155(TC。2、 长时间吹氩精炼技术其特点为吹氩位置在距钢包中心0.6R (R为钢包
半径)，氩气压力为0.4MPa，压力管道内径0 8mm，吹氩时间35分钟。
3、 防止塞杆粘包，钢包底部与塞杆底部相接处的底漏塞孔砖高出底面 150mm，防止塞杆变形技术；塞杆的空心为020mm，在塞杆的中心通道通氩气， 压力为0.45MPa，时间35分钟。避免巻气、夹杂塞孑L砖顶部采用夕卜巻方式，外巻 半径为R70mm，在钢包耐火砖外层耐火泥30mm厚。本实施例中，耐火泥粒度 为40-80目，与水玻璃混合使用，水玻璃占耐火泥重量的3%;耐火泥为常用耐火 泥，按重量百分比计算，A1203: 20%; Si02: 65%; C: 10%，余为Na20、 K20。
钢包温度变化较小，吹氩气精炼时间长，减少巻气、夹杂，解决塞杆变形、 打不开钢包等问题。电加热输出功率和吹氩位置、吹氩量、吹氩时间达到要求， 有效的对金属液进行除气、去夹杂等，显著的提高了钢水的质量。
实施例3
本实施例的桐质为35CrMo钢，金属液重量25吨，精炼时间40分钟。 本实用新型的实施情况如下主要采用早期电渣保护技术，电渣加热技术，
长时间吹氩精炼技术，防止塞杆粘包技术，防止塞杆变形技术，避免巻气、夹杂
技术及炉衬保护技术等。具体工艺如下
1、 早期电渣保护，在钢水出炉以前在钢包的底部放置厚400mm的电渣，电 渣的主要成分为CaF280wt%， Al2O320wt%。石墨电极放置在金属液上部的保 护电渣中，位于电渣厚度的3/4，电渣加热时间40分钟，功率为140KW，钢包金 属液温度1570。C。
2、 长时间吹氩精炼技术其特点为吹氩位置在距钢包中心0.7R (R为钢包 半径)，氩气压力为0.5MPa，压力管道内径015mm，吹氩时间恥分钟。
3、 防止塞杆粘包，钢包底部与塞杆底部相接处的底漏塞孔砖高出底面 200mm，防止塞杆变形技术；塞杆的空心为012mm，在塞杆的中心通道通氩气， 压力为0.55MPa，时间40分钟。避免巻气、夹杂塞孔砖顶部采用外巻方式，外巻 半径为R80mm，在钢包耐火砖外层耐火泥40mm厚。本实施例中，耐火泥粒度 为40-80目，与水玻璃混合使用，水玻璃占耐火泥重量的10%;耐火泥为常用耐 火泥，按重量百分比计算，A1203: 20%; Si02: 65%; C: 10%，余为Na20、 K20。
吹氩精炼时间长，温度控制均匀。气体、夹杂上浮到保护渣中，解决塞杆变 形、打不开钢包等问题。电加热输出功率和吹氩位置、吹氩量、吹氩时间符合要
求，有效的对金属液进行除气、去夹杂等，显著的提高了钢水的质量。 本实用新型工作过程及结果
利用本实用新型在10 30吨底漏钢包的炉外精炼时，主要采用早期电渣保护 技术、电渣加热技术、长时间吹氩精炼技术、防止塞杆粘包技术、防止塞杆变形 技术，避免巻气、夹杂技术及炉衬保护技术等。成功解决了吹氩气精炼时间不足 防止巻气、夹杂及以及塞杆变形、打不开钢包等问题。合理设计了电加热输出功 率和吹氩位置、吹氩量、吹氩时间，有效的对金属液进行除气、脱硫、去夹杂等， 显著的提高了钢水的质量。
实施例结果表明，本实用新型主要采用电渣加热、长时间吹氩精炼技术、防 止塞杆粘包技术、防止塞杆变形技术满足了小型中间包对炉外精炼的需要，只需 对原有中间包进行改进，操作工艺简单。与感应电流、等离子加热方式相比，本 实用新型采用了电渣加热方式，它不仅投资小、使用方便，而且减轻了高温对炉 衬的侵蚀，使热量快速传递给钢液，保证钢液温度稳定。电渣加热保证了吹氩时 间，采用的碱性渣系不仅有助于除硫，也避免了气体倒吸，通过吹氩搅拌后，去 除气体、夹杂的效果明显。为防止浇铸过程中二次氧化，在下水口外采用氩气保 护装置。
在此项技术的开发过程中，充分考虑了其实用性禾赐操作性，仍采用塞棒式 操纵机构，可移动电加热系统，也充分利用原有设备，做到低投入，又能得到良 好的去除效果，能大大提敲ra水质量，具有很大的市场潜力。
权利要求1、一种10～30吨底漏钢包炉外精炼装置，其特征在于该装置为钢包、加热部分、塞杆系统构成，钢包设有塞孔砖、吹氩通道、金属板、耐火砖，由外到内设置的金属板、耐火砖形成钢包外壳，钢包底部分别设有塞孔砖、吹氩通道，塞孔砖与塞杆系统相配合，在钢包内金属液顶部设有加热部分。
2、 按照权利要求1所述的10 30吨底漏钢包炉外精炼装置，其特征在于-塞杆系统为塞杆、塞杆支架、塞杆控制部分、塞头砖构成，塞杆一端安装于塞杆 支架上，另一端通过塞头砖与钢包底部的塞孑L砖配合，中心开孔的塞孑L砖设置于底座砖内侧，塞杆支架上设置有用于控制塞杆启闭的塞杆控制部分。
3、 按照权禾腰求2所述的10 30吨底漏钢包炉夕卜精炼装置，其特征在于 塞杆为由塞杆外层耐火砖构成的空心塞杆。
4、 按照权禾腰求2所述的10 30吨底漏钢包炉外精炼装置，其特征在于 钢包底部与塞杆底部相接处的底漏塞 L砖高出底面100 250mm，并且塞 L砖顶 部采用外巻方式，外巻半径为R60 R80mm。
5、 按照权利要求1所述的10 30吨底漏钢包炉外精炼装置，其特征在于 加热部分设有保护电渣、电极支撑架、电极，保护电渣覆盖于钢包内金属液上， 电极一端夹持于电极支撑架上，电极另一端伸入保护电渣中。
6、 按照权利要求5所述的10 30吨底漏钢包炉外精炼装置，其特征在于 石墨电极位于电渣厚度的2/3 3/4处。
7、 按照权利要求1所述的10 30吨底漏钢包炉外精炼装置，其特征在于 在钢包底部，钢包底部耐火fi专顶部设置钢包耐火泥。
8、 按照权利要求1所述的10 30吨底漏钢包炉外精炼装置，其特征在于 在钢包周围，金属板与钢包周围耐火砖之间设置保温板，在钢包周围耐火砖内侧 设置钢包周围耐火泥。
专利摘要本实用新型涉及10-30吨底漏钢包的炉外精炼技术，具体为一种10～30吨底漏钢包炉外精炼装置，解决吹氩气精炼时间不足、防止卷气夹杂以及塞杆变形、打不开钢包等问题。该装置为钢包、加热部分、塞杆系统构成，钢包设有塞孔砖、吹氩通道、金属板、耐火砖，由外到内设置的金属板、耐火砖形成钢包外壳，钢包底部分别设有塞孔砖、吹氩通道，塞孔砖与塞杆系统相配合，在钢包内金属液顶部设有加热部分。本实用新型主要通过对10～30吨钢包进行电渣加热，同时长时间进行通氩精炼，以石墨为电极，输出功率能够满足温降速度最快时所需的功率，保证钢液温度稳定不降低。
文档编号C21C7/072GK201201956SQ20082001354
公开日2009年3月4日 申请日期2008年6月18日 优先权日2008年6月18日
发明者傅排先, 刘宏伟, 夏立军, 康秀红, 李依依, 李殿中 申请人:中国科学院金属研究所