一种新型钢包精炼炉的制作方法

本实用新型涉及钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种新型钢包精炼炉。

背景技术：

钢包精炼炉是指兼具炼钢炉加热精炼功能的设备,是用来对初炼炉（电弧炉、平炉、转炉等）所熔钢水进行精炼，钢包精炼炉能取代初炼炉进行还原操作，可对钢液实时升温、脱氧、脱硫、合金化等操作，采用吹氩搅拌，使钢液的成分及温度均匀，质量（即纯净度）提高，产量增加，其作为转炉和连铸机之间的缓冲设备，可保证钢铁熔炼和连铸的匹配生产，实现多炉连浇，因此，钢包精炼炉在现代炼钢企业中得到了广泛的应用。

钢包精炼炉在进行钢铁精炼时，根据精炼工艺规定，要求炉内始终保持微正压还原气氛，作用是防止外来冷空气的侵入，避免造成氮含量和氧含量增加的问题，同时防止冷空气侵入后降低炉内的升温效率，造成电极消耗增大的问题，但是往往钢包精炼炉精炼过程中，尤其是化渣阶段会有大量的烟气冒出，由于烟囱效应的存在，烟气从炉内逸出后总会有冷空气进入炉内，影响炉内的钢铁精炼效果；其次，现有的钢包精炼炉合金加料机构在加料过程中以及加料完成后，高温烟气会上窜，易造成加料设备的烧损，同时烟气逸出，既污染环境又不利于保持钢包精炼炉的还原性气氛。因此，研制开发一种无烟气逸出，能保持炉内微正压还原气氛，精炼效果好的新型钢包精炼炉是客观需要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种无烟气逸出，能保持炉内微正压还原气氛，精炼效果好的新型钢包精炼炉。

本实用新型的目的是这样实现的，包括钢包、水冷炉盖和电极，水冷炉盖下部的外壁上设置有环板，环板的下表面上连接有筒体，钢包外壁的上部设置有环形支撑座，环形支撑座的上表面加工有环槽，环槽内填装有石棉纤维，筒体的下端插入到环槽的内部抵在石棉纤维上。

水冷炉盖的上端开口，且在开口处设置有中心圆盖，中心圆盖上方加工有第一电极孔，中心圆盖上设置有集烟罩，集烟罩的侧壁上设置有出烟管，集烟罩上加工有与第一电极孔相对应的第二电极孔，电极依次穿过第二电极孔和第一电极孔后伸入到钢包内部，且第一电极孔、第二电极孔与电极之间留有活动间隙，第二电极孔周围的集烟罩罩顶上设置有支撑杆，支撑杆的顶部设置有第一氩气环管，第一氩气环管上设置有第一进气管，第一氩气环管上开设有多个喷气孔，喷气孔的喷气方向朝向第二电极孔和电极之间的间隙处。

水冷炉盖上设置有加料溜管，加料溜管的外部设置有第二氩气环管，第二氩气环管上设置有第二进气管，第二氩气环管通过多根连接管与加料溜管连通，连接管的出气方向朝向水冷炉盖的内部。

进一步的，出烟管的出口端连接有烟气除尘净化装置。

进一步的，出烟管上设置有缓冲罐，缓冲罐上设置有回气主管，回烟管的出口端设置有第一支管和第二支管，第一支管与第一进气管连通，第二支管与第二进气管连通。

进一步的，回气主管上从进气端到出气端依次设置有抽气泵、质谱仪、第一闸阀、气体混合器和第二闸阀，气体混合器上通过氩气管连通有氩气储存罐，氩气上设置有第三闸阀。

进一步的，气体混合器包括壳体和安装在壳体内的搅拌器，壳体的顶部设置有氩气进口和烟气进口，壳体的底部设置有混合气出口。

本实用新型在水冷炉盖的下部设置有筒体，钢包上设置了与筒体下端相配合的环槽，当盖上水冷炉盖时，筒体的下端插入到环槽内并抵在石棉纤维上，可阻止炉内烟气的溢出，其次，在向精炼炉内添加合金或其它物料时，从第二进气管向第二氩气环管内充氩气，氩气沿连接管向炉内喷出，阻止炉内烟气在添加合金的过程中从加料溜管逸出，同理，在集烟罩上设置了第一氩气环管，在精炼炉的整个精炼过程中均通过第一进气管向第一氩气环管内充氩气，氩气从喷气孔中喷出，并喷向电极与集烟罩之间的空隙处，阻止炉内烟气从该处逸出，通过以上设置，可阻止炉内烟气从水冷炉盖与钢包口之间、电极与集烟罩之间的空隙逸出，同时由于氩气的充入，氩气占据了钢液与水冷炉盖之间的空间，避免了钢液在底部吹氩搅拌过程中由于钢液沸腾与空气接触而增氮增氧的问题，可有效保证炉内的微正压还原环境和炉内的升温效率，达到保证炉内精炼效果的目的。本实用新型无烟气逸出，能保持炉内微正压还原气氛，精炼效果好，具有显著的经济价值和社会价值。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中集烟罩11与第一氩气环管15的结构示意图；

图3为本实用新型中气体混合器29的结构示意图；

图中：1-钢包，2-水冷炉盖，3-电极，4-环板，5-筒体，6-环形支撑座，7-环槽，8-石棉纤维，9-中心圆盖，10-第一电极孔，11-集烟罩，12-出烟管，13-第二电极孔，14-支撑杆，15-第一氩气环管，16-第一进气管，17-加料溜管，18-第二氩气环管，19-第二进气管，20-连接管，21-烟气除尘净化装置，22-缓冲罐，23-回气主管，24-第一支管，25-第二支管，26-抽气泵，27-质谱仪，28-第一闸阀，29-气体混合器，30-第二闸阀，31-氩气管，32-氩气储存罐，33-第三闸阀，34-壳体，35-搅拌器，36-烟气进口，37-混合气出口，38-氩气进口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1～3所示，本实用新型包括钢包1、水冷炉盖2和电极3，水冷炉盖2下部的外壁上设置有环板4，环板4的下表面上连接有筒体5，钢包1外壁的上部设置有环形支撑座6，环形支撑座6的上表面加工有环槽7，环槽7内填装有石棉纤维8，筒体5的下端插入到环槽7的内部抵在石棉纤维8上。

水冷炉盖2的上端开口，且在开口处设置有中心圆盖9，中心圆盖9上加工有第一电极孔10，中心圆盖9上方设置有集烟罩11，集烟罩11的侧壁上设置有出烟管12，集烟罩11上加工有与第一电极孔10相对应的第二电极孔13，电极3依次穿过第二电极孔13和第一电极孔10后伸入到钢包1内部，且第一电极孔10、第二电极孔13与电极3之间留有活动间隙，第二电极孔13周围的集烟罩11罩顶上设置有支撑杆14，支撑杆14的顶部设置有第一氩气环管15，第一氩气环管15上设置有第一进气管16，第一氩气环管15上开设有多个喷气孔，喷气孔的喷气方向朝向第二电极孔13和电极3之间的间隙处。

水冷炉盖2上设置有加料溜管17，加料溜管17的外部设置有第二氩气环管18，第二氩气环管18上设置有第二进气管19，第二氩气环管18通过多根连接管20与加料溜管17连通，连接管20的出气方向朝向水冷炉盖2的内部。

本实用新型在水冷炉盖2的下部设置有筒体5，钢包1上设置了与筒体5下端相配合的环槽7，当盖上水冷炉盖2时，筒体5的下端插入到环槽7内并抵在石棉纤维8上，可阻止炉内烟气的溢出，其次，在向精炼炉内添加合金或其它物料时，从第二进气管19向第二氩气环管18内充氩气，氩气沿连接管20向炉内喷出，阻止炉内烟气在添加合金的过程中从加料溜管17逸出（在使用时，氩气应先通后停，即在加料前就通入氩气，并在加料完成后再停止氩气的充入），同理，在集烟罩11上设置了第一氩气环管15，在精炼炉的整个精炼过程中均通过第一进气管16向第一氩气环管15内充氩气，氩气从喷气孔中喷出，并喷向电极3与集烟罩11之间的空隙处，阻止炉内烟气从该处逸出，通过以上设置，可阻止炉内烟气从水冷炉盖2与钢包1口之间、电极3与集烟罩11之间的空隙逸出，同时由于氩气的充入，氩气占据了钢液与水冷炉盖2之间的空间，避免了钢液在底部吹氩搅拌过程中由于钢液沸腾与空气接触而增氮增氧的问题，可有效保证炉内的微正压还原环境和炉内的升温效率，达到保证炉内精炼效果的目的。

为了避免烟气对环境的污染，出烟管12的出口端连接有烟气除尘净化装置21，除尘净化装置21为现有烟气除尘净化装置，使用时可直接选取使用。

出烟管12上设置有缓冲罐22，缓冲罐22上设置有回气主管23，回气主管23的出口端设置有第一支管24和第二支管25，第一支管24与第一进气管16连通，第二支管25与第二进气管19连通。由于烟气中含有大量的氩气，通常这些氩气会通过除尘净化装置21除尘净化后排放，无疑会造成氩气的浪费，因此，将部分烟气返回到第一进气管16和第二进气管19中，阻止炉内烟气外逸的同时减少氩气的浪费。

回气主管23上从进气端到出气端依次设置有抽气泵26、质谱仪27、第一闸阀28、气体混合器29和第二闸阀30，气体混合器29上通过氩气管31连通有氩气储存罐32，氩气管31上设置有第三闸阀33。为了保证氩气浓度，先通过质谱仪27检测出烟气中含有的氩气浓度，随后通过第一闸阀28定量通入气体混合器29内，根据需要的氩气浓度向气体混合器29内充入浓度较高的氩气，氩气与烟气混合均匀后向炉内输送。

气体混合器29包括壳体34和安装在壳体34内的搅拌器35，壳体34的顶部设置有氩气进口35和烟气进口36，壳体34的底部设置有混合气出口37。使用时，氩气从氩气进口38进入壳体34，烟气从烟气进口36进入壳体34，在搅拌器35的作用下，氩气与烟气混合均匀后从壳体34底部的混合器出口37排出，在实际使用时，也可采用其它现有的气体混合器29，只需能将氩气和烟气混合均匀即可。