專利名稱：一種10～30噸底漏鋼包爐外精煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及10-30噸底漏鋼包的爐外精煉技術(shù)，具體為一種10 30噸底漏鋼 包爐外精煉方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的煉鋼工藝和裝備難以滿足高質(zhì)量要求，因此必 須采用爐外精煉技術(shù)。近些年來，隨著純 轉(zhuǎn)ra生產(chǎn)技術(shù)的進步以及降低生產(chǎn)成本 的要求，爐外精煉工藝與設(shè)備迅速普及。目前，在工業(yè)規(guī)模上普及的爐外精煉法， 根據(jù)其特點可分以下幾類真空脫氣法、鋼包精煉法、AOD法，而在這些方法中
底吹氬氣技術(shù)廣泛被采用。精煉爐底吹氬氣煉鋼技術(shù)具有成本低、操作簡單、攪 拌效果好等特點，并由此產(chǎn)生了一系列有益的冶煉效果。
對于10-30噸中間精煉包來說存在兩個最需解決的困難吹氬時間短，采用什
么加熱方式保證鋼水溫度穩(wěn)定。由于中間包容量小，當(dāng)鋼水澆入中間包后，鋼水 溫度下降快，必須提供熱源保證吹氬時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種10 30噸底漏鋼包爐外精煉方法，主要采用早期 電渣保護技術(shù)、電渣加熱技術(shù)、長時間吹氬精煉技術(shù)、防止塞桿粘包技術(shù)、防止 塞桿變形技術(shù)、避免巻氣、夾雜技術(shù)及爐襯保護技術(shù)等，成功解決了吹氬氣精煉 時間不足、防止巻氣夾雜及以及塞桿變形、打不開鋼包等問題。合理設(shè)計了電加 熱輸出功率和吹氬位置、吹氬量、吹氬時間，有效的對金屬液進行除氣、脫硫、 去夾雜等，顯著的提高了鋼水的質(zhì)量。
本發(fā)明的技術(shù)方案是
本發(fā)明涉及10 30噸底漏鋼包爐外精煉方法，其技術(shù)特征在于包括
1) 采用早期電f查保護技術(shù)、電渣加熱技術(shù)、控制鋼包金屬液溫度、長時間吹
氬精煉技術(shù)；
2) 防止塞桿粘包技術(shù)，防止塞桿變形技術(shù)；3)避免巻氣、夾雜技術(shù)及爐襯保護技術(shù)。
所述步驟1 )，在鋼水出爐以前在鋼包的底部放置厚100 500mm的電渣。 所述步驟l)，電渣的主要成分為CaF270 80wt%， A1203 20 30wt%。 所述歩驟l)，在鋼水出爐以后，電渣加熱技術(shù)^X寸鋼包爐外精煉提供熱源， 在長時間吹氬氣條件下，保證鋼液溫度均勻、穩(wěn)定。
所述步驟O，電渣加熱方式以石墨為電極，輸出功率能夠滿足溫^^度最 快時所需的功率，隨時間的延續(xù)，功率補償遞減，這樣能保證鋼液溫度穩(wěn)定，同 時'又能節(jié)約電能，功率為70 200KW，通電時間為20 60分鐘。
所述步驟1)電渣加熱位置，將石墨電極放置在金屬液上部的保護電渣中， 位于電渣厚度的2/3 3/4處，與金屬液相近，可以防止電極產(chǎn)生電^X寸爐襯的保 護。
所述歩驟l)，在電渣加熱的同時進行長時間吹氬精煉，長時間吹氬精煉技術(shù) 其特點為吹氬位置在距鋼包中心0.5R 0.7R， R為鋼包半徑，氬氣壓力為0.2 0.8MPa，壓力管道內(nèi)徑0 3 15mm，吹氬時間25 45分鐘，在吹氬之前大氣流 量攪拌溶池，提高去除夾雜效果。
所述歩驟2)，鋼包底部與塞桿底部相接處的底漏塞孔磚高出底面100 250mm，以保證接觸部分處于高溫狀態(tài)，便于塞桿活動。
所述步驟2)，塞桿采用空心設(shè)計，塞桿的空心為010 30mm，在塞桿的中 心通道通空氣或氬氣，壓力為0.2 0.5MPa，時間20 60分鐘。以降低塞桿的溫 度，保證塞桿長時間不發(fā)生變形。
所述步驟3)，鋼包底部與塞桿底部相接處的底漏塞孔磚高出底面100 250mm，并且塞？L磚頂部采用外巻方式，外巻半徑為R60 R80mm，防止巻氣、 夾雜。
所述步驟3)，在鋼包耐火磚外層涂抹一層10 50mm厚的耐火泥； 本發(fā)明中，耐火泥粒度為40-80目，與水玻璃混合使用，水玻璃占耐火泥重
量的3 10%;按重量百分比計算，耐火泥中A1203: 20%; Si02: 65%; C: 10%，
余為Na20、 K20。
本發(fā)明主要通過X寸10 30噸鋼包進行電渣加熱，同時長時間進行通氬精煉， 以石墨為電極，輸出功率能夠滿足溫卩械度最快時所需的功率，保證鋼液溫度穩(wěn) 定不降低。此外，采用防止塞桿粘包技術(shù)、防止塞桿變形技術(shù)、避免巻氣、夾雜技術(shù)及爐襯保護技術(shù)等保證工藝的可靠性與重復(fù)性，充分精煉鋼包中的金屬液， 顯著減少金屬液中的夾雜物，提高鋼液質(zhì)量。
本發(fā)明具有如下有益效果
1、 本發(fā)明是10 30噸底漏鋼包爐外精煉技術(shù)，以石墨為電極進行電渣加熱， 同時長時間進行通氬精煉，保證鋼液溫度穩(wěn)定不降低，采用防止塞桿粘包技術(shù)、 防止塞桿變形技術(shù)、避免巻氣、夾雜技術(shù)及爐襯保護技術(shù)等，充分精煉鋼包中的 金屬液，顯著減少金屬液中的夾雜物，提高鋼液質(zhì)量。
2、 本發(fā)明適用于各種金屬液進行爐外精煉，徹底解決了小中型底漏包粘包， 打不開包、塞桿變形，不能閉包等問題。
3、 本發(fā)明解決了過去小中型鋼包不能精煉的問題，通過本發(fā)明顯著減少金屬 液中的夾雜物、有害氣體，并可以避免氣體、夾雜的進入型腔中。
4、 本發(fā)明適用于各種金屬液中小型鋼包爐外精煉，裝置簡單、費用低工藝重
復(fù)性強，可靠性強便于推廣。


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圖1本發(fā)明電渣加熱底漏鋼包裝置示意圖。
其中1—塞孔磚；2—鋼包耐火泥；3—金屬液；4~吹氬通道；5—金屬板； 6^鋼包底部耐火磚；7—保溫板；84岡包周圍耐火磚；9—保護電渣；1.0~電極 支撐架；11—電極；12—塞桿外層耐火磚；13—塞桿；H塞桿支架；15^塞桿 控制部分；16—H包周圍耐火泥。
圖2本發(fā)明塞桿系統(tǒng)示意其中1—塞孔磚；13—塞桿；17^底座磚；18—塞頭磚。
圖3采用本發(fā)明電渣加熱圖。
具體實M式
下面結(jié)合附圖及實施例詳述本發(fā)明。
如圖1所示，本發(fā)明電渣加熱底漏鋼包裝置示意圖，該裝置主要包括鋼包、
加熱部分、塞桿系統(tǒng)等。其中，鋼包設(shè)有塞 U5專1、鋼包耐火泥2、吹氬通道4、 金屬板5、鋼包底部耐火磚6、保溫板7、鋼包周圍耐火磚8、鋼包周圍耐火泥16 等，由外到內(nèi)設(shè)置的金屬板5、耐火磚(鋼包底部耐火磚6、鋼包周圍耐火磚8) 形成鋼包外殼；在鋼包底部，鋼包底部耐火磚6頂部設(shè)置鋼包耐火泥2，鋼包底 部分別設(shè)有塞孑L磚1、吹氬通道4;在鋼包周圍，金屬板5與鋼包周圍耐火磚8之間設(shè)置保溫板7，在鋼包周圍耐火磚8內(nèi)側(cè)設(shè)置鋼包周圍耐火泥16。加熱部分 設(shè)有保護電渣9、電極支撐架IO、電極ll，保護電渣9覆蓋于鋼包內(nèi)金屬液3上， 電極11 一端夾持于電極支撐架IO上，電極11另一端伸入保護電渣9中。
本發(fā)明中，加熱電極11放置在保護電渣9中進行加熱，由吹氬通道4進行吹 氬精煉，金屬液3精煉以后從塞 L磚1進行澆注。
如圖1-圖2所示，塞桿系統(tǒng)可以由塞桿外層耐火磚12、塞桿13、塞桿支架 14、塞桿控制部分15、塞頭磚18組成。塞桿13 —端安裝于塞桿支架14上，另 一端通過塞頭磚18與鋼包底部的塞孔磚1配合，中心開孔的塞孑L磚1設(shè)置于底座 磚17內(nèi)側(cè)，塞桿13為由塞桿外層耐火磚12構(gòu)成的空心塞桿，塞桿支架14上設(shè) 置有塞桿控制部分15，用于控帝瞎桿13的啟閉。本發(fā)明采用空心塞桿可進行冷 卻防止塞桿變形，塞 L磚1、底座磚17、塞頭磚18三者設(shè)計既可以防止粘包又可 以防止巻氣、夾雜的流入。
如圖3所示，采用本發(fā)明電渣加熱圖。
實施例1
本實施例的材質(zhì)為45號鋼，金屬液重量10噸，精煉時間30分鐘。 本發(fā)明的實施情況如下主要采用早期電渣保護技術(shù)、電渣加熱技術(shù)、長時
間吹氬精煉技術(shù)、防止塞桿粘包技術(shù)、防止塞桿變形技術(shù)、避免巻氣、夾雜技術(shù)
及爐襯保護技術(shù)等。具體工藝如下
1、 早期電渣保護，在鋼水出爐以前在鋼包的底部放置厚200mm的電渣，電 渣的主要成分為CaF270wt%， Al2O330wt%。石墨電極放置在金屬液上部的保 護電渣中，位于電渣厚度的2/3處，電渣加熱時間30分鐘，功率為100KW，鋼 包金屬液、溫度156(TC。
2、 長時間吹氬精煉技術(shù)其特點為吹氬位置在距鋼包中心0.5R (R為鋼包 半徑)，氬氣壓力為0,3MPa，壓力管道內(nèi)徑0 5mm，吹氬時間30分鐘。
3、 防止塞桿粘包，鋼包底部與塞桿底部相接處的底漏塞孔磚高出底面 100mm，防止塞桿變形技術(shù)；塞桿的空心為01Omm，在塞桿的中心通道通氬氣， 壓力為0,35MPa，時間30分鐘。避免巻氣、夾雜塞孔磚頂部采用外巻方式，外巻 半徑為R60mm，在鋼包耐火磚外層耐火泥20mm厚。本實施例中，耐火泥粒度 為40-80目，與水玻璃混合使用，水玻璃占耐火泥重量的6%;耐火泥為常用耐火 泥，按重量百分比計算，A1203: 20%; Si02: 65%; C: 10%，余為Na20、 K20。采用本發(fā)明，解決了吹氬氣精煉時間不足、巻氣、夾雜以及塞桿變形、打不 開鋼包等問題。電加熱輸出功率和吹氬位置、吹氬量、吹氬時間，有效的對金屬 液進行除氣、去夾雜等，顯著的提高了鋼水的質(zhì)量。
實施例2
本實施例的桐-質(zhì)為高錳鋼，金屬液重量15噸，精煉時間35分鐘。
本發(fā)明的實施情況如下主要采用早期電渣保護技術(shù)、電渣加熱技術(shù)、長時 間吹氬精煉技術(shù)、防止塞桿粘包技術(shù)、防止塞桿變形技術(shù)、避免巻氣、夾雜技術(shù) 及爐襯保護技術(shù)等。具體工藝如下
1、 早期電渣保護，在鋼水出爐以前在鋼包的底部放置厚300mm的電渣，電 渣的主要成分為CaF2 75 wt%， Al20325 wt%。石墨電極放置在金屬液上部的保 護電渣中，位于電渣厚度的2/3處，電渣加熱時間35分鐘，功率為120KW，鋼 包金屬液溫.度155(TC。
2、 長時間吹氬精煉技術(shù)其特點為吹氬位置在距鋼包中心0.6R (R為鋼包 半徑)，氬氣壓力為0.4MPa，壓力管道內(nèi)徑0 8mm，吹氬時間35分鐘。
3、 防止塞桿粘包，鋼包底部與塞桿底部相接處的底漏塞孔磚高出底面 150mm，防止塞桿變形技術(shù)；塞桿的空心為02Omm，在塞桿的中心通道通氬氣， 壓力為0.45MPa，時間35分鐘。避免巻氣、夾雜塞 L磚頂部采用外巻方式，外巻 半徑為R70mm，在鋼包耐火磚外層耐火泥30mm厚。本實施例中，耐火泥粒度 為40-80目，與水玻璃混合使用，水玻璃占耐火泥重量的3%;耐火泥為常用耐火 泥，按重量百分比計算，A1203: 20%; Si02: 65%; C: 10%，余為Na20、 K20。
鋼包溫度變化較小，吹氬氣精煉時間長，減少巻氣、夾雜，解決塞桿變形、 打不開鋼包等問題。電加熱輸出功率和吹氬位置、吹氬量、吹氬時間達(dá)到要求， 有效的對金屬液進行除氣、去夾雜等，顯著的提高了鋼水的質(zhì)量。
實施例3
本實施例的材質(zhì)為35QMo鋼，金屬液重量25噸，精煉時間40分鐘。 本發(fā)明的實施情況如下主要采用早期電渣保護技術(shù)，電渣加熱技術(shù)，長時
間吹氬精煉技術(shù)，防止塞桿粘包技術(shù)，防止塞桿變形技術(shù)，避免巻氣、夾雜技術(shù)
及爐襯保護技術(shù)等。具體工藝如下
1、早期電渣保護，在鋼水出爐以前在鋼包的底部放置厚400mm的電渣，電
渣的主要成分為CaF280wt%， Al2O320wt%。石墨電極放置在金屬液上部的保護電渣中，位于電渣厚度的3/4，電渣加熱時間40分鐘，功率為140KW，鋼包金 屬液溫度1570。C。
2、 長時間吹氬精煉技術(shù)其特點為吹氬位置在距鋼包中心0.7R (R為鋼包 半徑)，氬氣壓力為0.5MPa，壓力管道內(nèi)徑015mm，吹氬時間40分鐘。
3、 防止塞桿粘包，鋼包底部與塞桿底部相接處的底漏塞孔磚高出底面 200mm，防止塞桿變形技術(shù)；塞桿的空心為012mm，在塞桿的中心通道通氬氣， 壓力為0.55MPa，時間40分鐘。避免巻氣、夾雜塞孑L磚頂部采用外巻方式，外巻 半徑為R80mm，在鋼包耐火磚外層耐火泥40mm厚。本實施例中，耐火泥粒度 為40-80目，與水玻璃混合使用，水玻璃占耐火泥重量的10%;耐火泥為常用耐 火泥，按重量百分比計算，A1203: 20%; Si02: 65%; C: 10%,余為Na20、 K20。
吹氬精煉時間長，溫度控制均勻。氣體、夾雜上浮到保護渣中，解決塞桿變 形、打不開鋼包等問題。電加熱輸出功率和吹氬位置、吹氬量、吹氬時間符合要 求，有效的對金屬液進行除氣、去夾雜等，顯著的提高了鋼水的質(zhì)量。
本發(fā)明工作過程及結(jié)果
利用本發(fā)明在10 30噸底漏鋼包的爐外精煉時，主要采用早期電渣保護技
術(shù)、電渣加熱技術(shù)、長時間吹氬精煉技術(shù)、防止塞桿粘包技術(shù)、防止塞桿變形技 術(shù)，避免巻氣、夾雜技術(shù)及爐襯保護技術(shù)等。成功解決了吹氬氣精煉時間不足防 止巻氣、夾雜及以及塞桿變形、打不開鋼包等問題。合理設(shè)計了電加熱輸出功率 和吹氬位置、吹氬量、p火氬時間，有效的對金屬液進行除氣、脫硫、去夾雜等， 顯著的提高了鋼水的質(zhì)量。
實施例結(jié)果表明，本發(fā)明主要采用電渣加熱、長時間吹氬精煉技術(shù)、防止塞 桿粘包技術(shù)、防止塞桿變形技術(shù)滿足了小型中間包x寸爐外精煉的需要，只需對原
有中間包進行改進，操作工藝簡單。與感應(yīng)電流、等離子加熱方式相比，本發(fā)明
采用了電渣加熱方式，它不僅投資小、4柳方便，而且減輕了高溫X寸爐襯的侵蝕， 使熱量決速傳遞給鋼液，保證鋼液溫度穩(wěn)定。電渣加熱保證了吹氬時間，采用的 堿性渣系不僅有助于除硫，也避免了氣體倒吸，通過吹氬攪拌后，去除氣體、夾 雜的效果明顯。為防止?jié)茶T過程中二次氧化，在下水口外采用氬氣保護裝置。
在此項技術(shù)的開發(fā)過程中，充分考慮了其實用性和易操作性，仍采用塞棒式 操縱機構(gòu)，可移動電加熱系統(tǒng)，也充分利用原有設(shè)備，做到低投入，又能得到良 好的去除效果，能大大提高鋼水質(zhì)量，具有很大的市場潛力。
權(quán)利要求
1、一種10～30噸底漏鋼包爐外精煉方法，其特征在于，采用早期電渣保護技術(shù)、電渣加熱技術(shù)、控制鋼包金屬液溫度、長時間吹氬精煉技術(shù)(1)早期電渣保護技術(shù)，在鋼水出爐以前，在鋼包的底部放置厚100～500mm的電渣；(2)電渣加熱技術(shù)，在鋼水出爐以后，通過電渣加熱對鋼包爐外精煉提供熱源，在長時間吹氬氣條件下，保證鋼液溫度均勻、穩(wěn)定；(3)控制鋼包金屬液溫度，以石墨為電極，將石墨電極放置在金屬液上部的保護電渣中，功率為70～200KW，通電時間為20～60分鐘；(4)長時間吹氬精煉技術(shù)，在電渣加熱的同時進行長時間吹氬精煉，吹氬位置在距鋼包中心0.5R～0.7R，R為鋼包半徑，氬氣壓力為0.2～0.8MPa，壓力管道內(nèi)徑 id="icf0001" file="A2008100119030002C1.tif" wi="3" he="3" top= "119" left = "38" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>3～15mm，吹氬時間25～45分鐘。
2、 按照權(quán)利要求1所述的10 30噸底漏鋼包爐外精煉方法，其特征在于， 采用防止塞桿粘包技術(shù)、防止塞桿變形技術(shù)(1) 防止塞桿粘包技術(shù)，鋼包底部與塞桿底部相接處的底漏塞 L磚高出底面 100 250mm，以保證接觸部分處于高溫狀態(tài)，便于塞桿活動；(2) 防止塞桿變形技術(shù)，塞桿采用空心設(shè)計，塞桿的空心為01O 3Omm在 塞桿的中心通道通空氣或氬氣，壓力為0.2 0.55MPa，時間20 60分鐘，以降 低塞桿的溫度，保證塞桿長時間不發(fā)生變形。
3、 按照權(quán)禾腰求1所述的10 30噸底漏鋼包爐外精煉方法，其特征在于， 采用避免巻氣、夾雜技術(shù)及爐襯保護技術(shù)(1) 避免巻氣、夾雜技術(shù)，鋼包底部與塞桿底部相接處的底漏塞孔磚高出底 面100 250mm，并且塞？L磚頂部采用外巻方式，外巻半徑為R60 R80mm，防 止巻氣、夾雜；(2) 爐襯保護技術(shù)，在鋼包耐火磚外層涂抹一層10 50mm厚的耐火泥。
4、 按照權(quán)禾腰求3所述的10 30噸底漏鋼包爐外精煉方法，其特征在于， 耐火泥與水玻璃混合使用，水玻璃占耐火泥重量的3 10 %。
5、 按照權(quán)利要求1所述的10 30噸底漏鋼包爐外精煉方法，其特征在于，電渣的主要成分為CaF2 70 80 wt%， Al2O320 30 wt%。
6、 按照權(quán)利要求1所述的10 30噸底漏鋼包爐外精煉方法，其特征在于， 石墨電極位于電渣厚度的2/3 3/4處。
全文摘要
本發(fā)明涉及10-30噸底漏鋼包的爐外精煉技術(shù)，具體為一種10～30噸底漏鋼包爐外精煉方法。本發(fā)明方法主要采用早期電渣保護技術(shù)、電渣加熱技術(shù)、長時間吹氬精煉技術(shù)、防止塞桿粘包技術(shù)、防止塞桿變形技術(shù)、避免卷氣、夾雜技術(shù)及爐襯保護技術(shù)等。成功解決了吹氬氣精煉時間不足防止卷氣、夾雜及以及塞桿變形、打不開鋼包等問題。合理設(shè)計了電加熱輸出功率和吹氬位置、吹氬量、吹氬時間，有效的對金屬液進行除氣、脫硫、去夾雜等，顯著的提高了鋼水的質(zhì)量。本發(fā)明主要通過對10～30噸鋼包進行電渣加熱，同時長時間進行通氬精煉，以石墨為電極，輸出功率能夠滿足溫降速度最快時所需的功率，保證鋼液溫度穩(wěn)定不降低。
文檔編號C21C7/00GK101302570SQ20081001190
公開日2008年11月12日 申請日期2008年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者傅排先, 劉宏偉, 夏立軍, 康秀紅, 李依依, 李殿中 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所