專利名稱：電弧爐底吹供氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電弧爐煉鋼輔助系統(tǒng)。
普通電弧爐煉鋼的主要缺點(diǎn)之一是熔池?cái)嚢枘芰艿停瑢?dǎo)制廢鋼，合金科熔化慢，渣與鋼液反應(yīng)不完全，冶煉時(shí)間長(zhǎng)和能耗高等不足之處。
若將轉(zhuǎn)爐或鋼包底吹氣體攪拌熔池技術(shù)用于電弧爐煉鋼工藝中，將會(huì)大大改善電弧爐煉鋼的技術(shù)效果。但是，電弧爐與轉(zhuǎn)爐相比具有如下顯著區(qū)別電弧爐的熔池深度與熔池直徑的比值小;采用固體原料;具有兩個(gè)或三個(gè)不同的冶煉期，冶煉時(shí)間長(zhǎng);冶煉的鋼種廣而多，等等。顯然，簡(jiǎn)單地將轉(zhuǎn)爐底吹供氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)移電弧爐，是達(dá)不到預(yù)期效果的，甚至是行不通的(《轉(zhuǎn)爐復(fù)合吹煉技術(shù)》，P107～111，P156～164)。
現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐底吹氣體供氣強(qiáng)度在低壓(≤0.8MPa)下的可調(diào)范圍為最大供氣強(qiáng)度是最小供氣強(qiáng)度的4至5倍，最底壓力一般不少于0.15MPa，否則，易使供氣磚堵塞。為使供氣強(qiáng)度在較寬的范圍內(nèi)可調(diào)，目前一般采用中壓(2.0～3.0MPa)，甚至高壓(4.0～5.0MPa)供氣方式才能滿足要求。歐洲一些廠家采用DPP型供氣磚(內(nèi)徑為1mm的多孔磚)，當(dāng)?shù)状禋怏w壓力小于0.2MPa時(shí)，供氣磚就會(huì)產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象?，F(xiàn)有電弧爐供氣強(qiáng)度范圍一般為的0.00059～0.021Nm3/min.T(《Metall-urgical plant and Technology International》1990，No6，P54)。而且，電弧爐在煉鋼過(guò)程中，因其熱源
自電報(bào)與廢鋼及熔池之間產(chǎn)生的電弧，當(dāng)爐底裝配供氣磚時(shí)，通電就容易使?fàn)t底打弧，嚴(yán)重時(shí)，使供應(yīng)磚氣室熔化漏氣，且供氣磚本身也損害嚴(yán)重。
本發(fā)明目的在于提供一種既能提高電爐鋼的質(zhì)量，又能縮短冶煉時(shí)間，提高生產(chǎn)率的電弧爐底吹供氣系統(tǒng)。
基于上述目的，本發(fā)明電弧爐底吹供氣系統(tǒng)的要求是既能保證供氣的順利進(jìn)行及供氣的準(zhǔn)確性，又能使本身與爐殼之間以及本身各組件之間具有優(yōu)異的絕緣性能，保證工作期間不打弧;要求供氣工藝參數(shù)要具有較寬的供氣強(qiáng)度的調(diào)節(jié)性能，以便以最大的能力滿足電弧爐不同冶煉時(shí)期和冶煉不同鋼種對(duì)熔池?cái)嚢璧牟煌枰?br> 根據(jù)上述考慮，本發(fā)明底吹供氣系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)供氣磚、氧化鎂隔離磚、氧化鎂環(huán)、一根或多根進(jìn)氣管、絕緣耐高溫管、止回閥、氣包、鋼管、氣體控制柜、等組成，供氣磚內(nèi)具有單個(gè)細(xì)金屬管或多個(gè)細(xì)金屬管，管的內(nèi)徑為1.0～2.0mm。在與供氣轉(zhuǎn)直接相通相接的每根進(jìn)氣管上裝配一個(gè)由止回閥、貯氣包等串聯(lián)連接的止回穩(wěn)壓系統(tǒng)。該供氣系統(tǒng)可使底吹氣體壓力的調(diào)節(jié)范圍為0～0.8MPa，供氣強(qiáng)度調(diào)節(jié)范圍為0～0.03m3/min.T。一般爐底供氣系統(tǒng)要求在一定的氣壓(≥0.15MP)下才具有良好的控制能力，否則，不易控制，而且供氣磚易堵塞。
本發(fā)明供氣系統(tǒng)在底吹氣壓小于0.15MPa，甚至為零，供氣流量也為零的情況下，供氣磚也不發(fā)生堵塞。整個(gè)供氣系統(tǒng)仍然能正常操作。其基本原理如下在低壓下，供氣磚中細(xì)金屬管產(chǎn)生堵塞的條件為供氣磚中細(xì)金屬管內(nèi)的氣體壓力加上出口處鋼液表面張力產(chǎn)生的向上作用力小于鋼液的靜壓力加動(dòng)壓力。反之，就不會(huì)出現(xiàn)堵塞。本發(fā)明的供氣系統(tǒng)中，由于有止回穩(wěn)壓系統(tǒng)，即使在底吹氣體壓力和流量很小;甚至為零的情況下，止回穩(wěn)壓系統(tǒng)能夠防止供氣磚進(jìn)氣管的氣體倒流，從而保持進(jìn)氣管內(nèi)氣體具有一定的壓力，同時(shí)，貯氣包仍能繼續(xù)向熔池供氣，從而使得在一定時(shí)間內(nèi)供氣磚內(nèi)的氣體壓力加上鋼液表面張力能大于或等于鋼液的精壓力和動(dòng)壓力之和，即本發(fā)明的止回穩(wěn)壓系統(tǒng)能完全防止供氣磚的堵塞現(xiàn)象。
另一方面，為了防止供氣磚與爐殼及支承體之間、進(jìn)氣管與供氣磚及爐殼之間、爐殼與止回穩(wěn)壓系統(tǒng)之間的導(dǎo)電和打弧，本發(fā)明對(duì)供氣磚、進(jìn)氣管、止回穩(wěn)壓系統(tǒng)與其它同其接觸的導(dǎo)電接地部位之間采用了特殊的絕緣措施，使其供氣磚、進(jìn)氣管各部位與鋼液處于等電位。其具體措施是在供氣磚與爐殼之間配置絕緣性好的氧化鎂或氧化鋁或普通耐火磚或打結(jié)層，進(jìn)氣管與供氣磚或打結(jié)層之間采用耐高溫的絕緣材料(如氧化鎂、氧化鋁)制成的套環(huán)隔開，對(duì)與爐殼接觸的氣體管道。止回穩(wěn)壓系統(tǒng)各部位采用絕緣材料包裹，進(jìn)氣管與止回穩(wěn)壓系統(tǒng)之間采用了耐高溫的絕緣管，使供氣磚和進(jìn)氣管與外界嚴(yán)格絕緣，供氣磚采用MgD-C質(zhì)供氣磚。由于采用了上述一系列的絕緣措施，消除了爐底等的打弧、導(dǎo)電問(wèn)題，使供氣磚的壽命提高了60%以上。
本發(fā)明底吹供氣系統(tǒng)中底吹氣體壓力為0～0.8MPa，供氣強(qiáng)度為0～0.03m3/min.T。上述供氣壓力和強(qiáng)度能滿足電弧爐不同冶煉時(shí)期和冶煉不同鋼種對(duì)熔池?cái)嚢鑿?qiáng)弱的不同要求。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具如下優(yōu)點(diǎn)1.供氣系統(tǒng)在低壓下供氣壓力和強(qiáng)度仍具有大幅度可調(diào)性，即適應(yīng)面廣，可冶煉各種牌號(hào)的不銹鋼等。
2.基本消除了供氣磚堵塞、爐低打弧和短路現(xiàn)象，大大地提高了供氣磚壽命。
3.整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，見效快。


附圖為本發(fā)明電弧爐底吹供氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中，1為供氣磚，2為氧化鎂隔離磚，3為氧化鎂套環(huán)，4為進(jìn)氣管，5為絕緣耐高溫管，6為止回閥，7為貯氣包，8為鋼管，9為軟管，10為壓力表，11為氣體控制柜，12為Ar氣輸入管，13為N2氣輸入管，14為爐底，15為爐底殼，16為鋼液，17為爐渣，18為爐壁，19為爐蓋，20為電極。
其中，氧化鎂隔離磚2用于隔離供氣磚1和爐底殼15;氧化鎂套環(huán)3用于隔離和絕緣進(jìn)氣管4與爐底殼15，整個(gè)氣體輸送管道及止回穩(wěn)壓系統(tǒng)均采用絕緣材料包裹。
權(quán)利要求
1.一種電弧爐底吹供氣系統(tǒng)，其特征在于A.供氣系統(tǒng)由供氣磚1、氧化鎂隔離磚2、氧化鎂套環(huán)3、進(jìn)氣管4、絕緣耐高溫管5、止回閥6、貯氣包7、鋼管8、軟管9、壓力表10、氣體控制柜11、Ar氣輸入管12和N2氣輸入管13組成；B由止回閥6和貯氣包7組成止回穩(wěn)壓系統(tǒng)；C供氣磚內(nèi)具有1個(gè)或多個(gè)細(xì)金屬管，且細(xì)金屬管的內(nèi)徑為1.0～2.0mm；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供氣系統(tǒng)，其特征在于供氣磚可由1塊或多塊組成，相對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣管4和止回穩(wěn)壓系統(tǒng)也為1個(gè)或多個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供氣系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)氣管4以及整個(gè)氣體輸送管道和止回穩(wěn)壓系統(tǒng)均采用絕緣材料包裹。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供氣系統(tǒng)，其特征在于供氣磚1和爐底殼15用氧化鎂隔離磚2隔離，進(jìn)氣管4與供氣磚1采用氧化鎂套環(huán)3隔離和絕緣。
全文摘要
本發(fā)明為電弧爐底吹供氣系統(tǒng)。它由供氣磚、進(jìn)氣管、止回穩(wěn)壓系統(tǒng)和氣體控制柜等組成，止回穩(wěn)壓系統(tǒng)由止回閥、貯氣包串聯(lián)連接組成。供氣磚內(nèi)裝配有一個(gè)或多個(gè)細(xì)金屬管，其內(nèi)徑為1.0～2.0mm。爐殼與供氣系統(tǒng)之間，供氣系統(tǒng)各組件之間均采用了有效的絕緣措施。本發(fā)明即使在供氣壓力和供氣強(qiáng)度為零的情況下，仍能有效地防止供氣磚堵塞并消除爐底打弧現(xiàn)象，既能滿足電弧爐冶煉各種鋼種供氣條件的需要，又能顯著地提高供氣磚的使用壽命。
文檔編號(hào)C21C5/52GK1065884SQ9210350
公開日1992年11月4日 申請(qǐng)日期1992年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月15日
發(fā)明者何平, 鄧開文 申請(qǐng)人:冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院