一种碳素无痕脱氧装置的制作方法

本实用新型属于冶金生产设备技术领域，具体涉及一种碳素无痕脱氧装置。

背景技术：

现在氧气转炉炼钢工艺十分普遍，由于动力学原因以及吹炼终点的高温，钢液中含有较多的自由氧。为了保证钢的铸态和轧制后的质量，传统做法是采用钙、钡、铝、硅、锰等与氧结合力大于铁的活泼金属（也有非金属）或其复合物在出钢或精炼处理时加入，脱除钢液中的大部分氧。这些金属基活泼金属或非金属使用方便，脱氧效果也较好。但存在如下缺点：一是价格昂贵，单价往往在30000-80000元/t；而是制造过程耗费大量的碳素还原剂和电力，不利于节能减排；三是脱氧后形成高熔点的氧化物，脱除难度大，不利于增加钢的洁净度。碳素材料来源广泛，廉价易得，即使是高纯石墨和炭黑类产品，其价格也只有5000-10000元/t。另外，由于碳元素的原子量远小于其它金属，往往只需很少量就能起到相当于2-5倍的金属脱氧剂的作用。综合考虑，碳素材料的经济性十分优越。另外，碳素材料脱氧最大的优势在于其脱氧产物为co，会进入气相或氧化后进入气相，不会玷污钢液。但是，放眼国内，目前仅有部分民营钢铁企业用200目以下的焦粉作为精炼定渣扩散脱氧的材料，尚未有细粉状碳素材料在转炉环节脱氧的报道。其限制性环节在于碳粉过细时，直接随钢流加入后被空气烧损严重，收得率低。粒度大时脱氧作用微弱，对钢液的增碳效果显著。因此，主张碳素双用原则，即1-3mm粒级的随钢流加入用作增碳，而200目以下的粒度制作成定型碳素脱氧剂，通过钢液的冲蚀作用来实现钢液脱氧。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题及不足，本实用新型提供一种碳素无痕脱氧装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种碳素无痕脱氧装置，包括悬吊装置、消耗性碳素锥形件和锥形件放置小车，所述的悬吊装置连接在转炉炉口的出钢口钢框上，悬吊装置下端连接有消耗性碳素锥形件，锥形件放置小车用来运送消耗性碳素锥形件，所述的悬吊装置由上悬挂销、悬挂条、下悬挂销和托环组成，上悬挂销焊接在出钢口钢框上，上悬挂销穿过悬挂条并将悬挂条吊起，悬挂条与托环由下悬挂销实现铰连接，悬挂条可绕上悬挂销前后摆动；所述的消耗性碳素锥形件由碳素内套、钢制顶圈和薄壁钢壳组成，钢制顶圈焊接在圆台体薄壁钢壳的半径较大一端，钢制顶圈和薄壁钢壳组成碳素材料附着的框架，碳素内套放置在框架中；所述的锥形件放置小车由横段半圆截面槽、弧形段半圆截面槽、小车把手、槽底耐磨铸铁板、车底板和车轮组成，车底板上焊接有横段半圆截面槽，横段半圆截面槽的一端与弧形段半圆截面槽焊接连接，横段半圆截面槽的底部铺设有弧形截面的耐磨铸铁板，小车把手焊接在横段半圆截面槽的上侧边缘处，车底板的下面焊接有两个轴，两个轴上分别安装两组四个车轮。

进一步的，所述的碳素内套采用纳米级别的石墨或炭黑材料掺加有机粘结剂整体压制成型。

进一步的，所述的钢制顶圈由优质碳素结构钢制成。

进一步的，所述的薄壁钢壳由普通碳素结构钢制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的消耗性碳素锥形件，锥形薄壁钢套下部较小，可以兜住碳素材料，为较脆的碳素材料提供了可靠包被和支撑，同时薄钢套的锥形设计也可便于其进入托环，方便安装，消耗性碳素锥形件薄壁的选材保证了整个锥形件重量较轻，用材最省，碳素材料的锥形设计，可以保证钢流与碳素材料充分接触，实现碳素的冲刷，锥形件设计成消耗式可方便不满足要求时的更换，碳素材料选择碳素超细粉制作，能保证良好的c、o接触面积，保证良好的效果并可防止对钢液的增碳效应，总体上设计简单可靠，易于施行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中的悬吊装置的结构示意图；

图3为图1中的消耗性碳素锥形件的结构示意图；

图4为本实用新型的使用状态图。

图中：1.悬吊装置、11.挂销、12.悬挂条、13.下悬挂销14.托环、2.消耗性碳素锥形件、21.碳素内套、22.钢制顶圈、23.薄壁钢壳、3.锥形件放置小车、31.横段半圆截面槽、32.弧形段半圆截面槽、33.小车把手、34.槽底耐磨铸铁板、35.车底板、36.车轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1-4所示，一种碳素无痕脱氧装置，包括悬吊装置1、消耗性碳素锥形件2和锥形件放置小车3，悬吊装置1连接在转炉炉口的出钢口钢框4上，悬吊装置1下端连接有消耗性碳素锥形件2，锥形件放置小车3用来运送消耗性碳素锥形件2，悬吊装置1由上悬挂销11、悬挂条12、下悬挂销13和托环14组成，上悬挂销11焊接在出钢口钢框4上，上悬挂销11穿过悬挂条12并将悬挂条12吊起，悬挂条12与托环14由下悬挂销13实现铰连接，悬挂条12可绕上悬挂销11前后摆动；消耗性碳素锥形件2由碳素内套21、钢制顶圈22和薄壁钢壳23组成，钢制顶圈22焊接在圆台体薄壁钢壳23的半径较大一端，钢制顶圈22和薄壁钢壳23组成碳素材料附着的框架，碳素内套21放置在框架中；锥形件放置小车3由横段半圆截面槽31、弧形段半圆截面槽32、小车把手33、槽底耐磨铸铁板34、车底板35和车轮36组成，车底板35上焊接有横段半圆截面槽31，横段半圆截面槽31的一端与弧形段半圆截面槽32焊接连接，横段半圆截面槽31的底部铺设有弧形截面的耐磨铸铁板34，小车把手33焊接在横段半圆截面槽31的上侧边缘处，车底板35的下面焊接有两个轴，两个轴上分别安装两组四个车轮36。

本实用新型在具体使用时，碳素内套21采用纳米级别的石墨或炭黑材料掺加有机粘结剂整体压制成型，钢制顶圈22由优质碳素结构钢制成，薄壁钢壳23由普通碳素结构钢制成，使用时先将消耗性碳素锥形件2放置在锥形件放置小车3上，然后将锥形件放置小车3推至转炉炉口，将弧形段半圆截面槽32的出口处对准悬挂系统的托环14，然后一人扶车把，一人将消耗性碳素锥形件2顺着弧形段半圆截面槽32向转炉方向推，消耗性碳素锥形件2即可顺着弧形段半圆截面槽32滑向托环14内，实现消耗性碳素锥形件2的放置。

消耗性碳素锥形件2放置好以后，转炉出钢时，起初一小段时间，钢流在悬吊装置1的外侧，但随着转炉不断向炉后方向倾动，钢流逐渐变成竖直的细长圆台体状，此时悬吊装置1以及安装在悬吊装置1上的消耗性碳素锥形件2也时刻保持竖直状态，钢流进入消耗性碳素锥形件2内冲刷碳素，即可实现钢液的脱氧。这样每炉冲刷一些，碳素内套21逐渐变薄，薄壁钢壳23也逐渐从下而上被冲刷，直到消耗性碳素锥形件2太短而不能满足脱氧要求时取下，如此周而复始。

技术特征：

1.一种碳素无痕脱氧装置，包括悬吊装置（1）、消耗性碳素锥形件（2）和锥形件放置小车（3），所述的悬吊装置（1）连接在转炉炉口的出钢口钢框（4）上，悬吊装置（1）下端连接有消耗性碳素锥形件（2），锥形件放置小车（3）用来运送消耗性碳素锥形件（2），其特征在于，所述的悬吊装置（1）由上悬挂销（11）、悬挂条（12）、下悬挂销（13）和托环（14）组成，上悬挂销（11）焊接在出钢口钢框（4）上，上悬挂销（11）穿过悬挂条（12）并将悬挂条（12）吊起，悬挂条（12）与托环（14）由下悬挂销（13）实现铰连接，悬挂条（12）可绕上悬挂销（11）前后摆动；所述的消耗性碳素锥形件（2）由碳素内套（21）、钢制顶圈（22）和薄壁钢壳（23）组成，钢制顶圈（22）焊接在圆台体薄壁钢壳（23）的半径较大一端，钢制顶圈（22）和薄壁钢壳（23）组成碳素材料附着的框架，碳素内套（21）放置在框架中；所述的锥形件放置小车（3）由横段半圆截面槽（31）、弧形段半圆截面槽（32）、小车把手（33）、槽底耐磨铸铁板（34）、车底板（35）和车轮（36）组成，车底板（35）上焊接有横段半圆截面槽（31），横段半圆截面槽（31）的一端与弧形段半圆截面槽（32）焊接连接，横段半圆截面槽（31）的底部铺设有弧形截面的耐磨铸铁板（34），小车把手（33）焊接在横段半圆截面槽（31）的上侧边缘处，车底板（35）的下面焊接有两个轴，两个轴上分别安装两组四个车轮（36）。

2.如权利要求1所述的一种碳素无痕脱氧装置，其特征在于，所述的碳素内套（21）采用纳米级别的石墨或炭黑材料掺加有机粘结剂整体压制成型。

3.如权利要求1所述的一种碳素无痕脱氧装置，其特征在于，所述的钢制顶圈（22）由优质碳素结构钢制成。

4.如权利要求1所述的一种碳素无痕脱氧装置，其特征在于，所述的薄壁钢壳（23）由普通碳素结构钢制成。

技术总结
本实用新型属于冶金生产设备技术领域，具体涉及一种碳素无痕脱氧装置，包括悬吊装置、消耗性碳素锥形件和锥形件放置小车，所述的悬吊装置连接在转炉炉口的出钢口钢框上，悬吊装置下端连接有消耗性碳素锥形件，锥形件放置小车用来运送消耗性碳素锥形件，本实用新型的消耗性碳素锥形件，锥形薄壁钢套下部较小，可以兜住碳素材料，为较脆的碳素材料提供了可靠包被和支撑，同时薄钢套的锥形设计也可便于其进入托环，方便安装，消耗性碳素锥形件薄壁的选材保证了整个锥形件重量较轻，用材最省，碳素材料的锥形设计，可以保证钢流与碳素材料充分接触，实现碳素的冲刷，锥形件设计成消耗式可方便不满足要求时的更换。

技术研发人员：陈亚团;朱青德;李霞
受保护的技术使用者：甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司
技术研发日：2019.06.04
技术公布日：2020.07.03