動下可升降和低速 旋轉(zhuǎn)
[0027] 上述方案中，結(jié)合圖3所示，感應(yīng)爐1-3主要包括爐體1-31，爐襯1-32和感應(yīng)線圈 1-33,爐襯1-32內(nèi)壁圍成爐腔1-34,爐腔1-34用來盛放鋼水。
[0028] 上述鋼水鈣處理設(shè)備的工作過程如下：首先打開真空感應(yīng)爐1的密封爐蓋1-4,往 感應(yīng)爐1-3中裝入鋼鐵料（工業(yè)純鐵）后關(guān)閉密封爐蓋1-4,真空感應(yīng)爐1加熱升溫將鋼 鐵料熔化成鋼水，待鋼水溫度升至1540~1580°C后保溫，并同時(shí)抽真空至真空度為60~ 80Pa ;然后待感應(yīng)爐1-3內(nèi)鋼鐵料全部熔化后，利用加料漏斗加入鋁丸，硅鐵，錳鐵及磷鐵 等各種合金料調(diào)整鋼水至設(shè)計(jì)成分，成分調(diào)整到位后，停止加熱，真空環(huán)境下保溫；接著電 機(jī)1-5帶動攪拌桿1-6下降，將攪拌頭1-7降至感應(yīng)爐1-3的爐腔1-34底部，并且電機(jī)1-5 帶動攪拌桿1-6及攪拌頭1-7進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，對鋼水進(jìn)行機(jī)械攪拌，同時(shí)從下料倉1-9往鋼水中 加入鈣鐵合金，起初鈣鐵合金因密度小于鋼水而浮于鋼水液面上，在高溫的作用下迅速熔 化，控制攪拌頭1-7旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為30~50r/min，攪拌頭1-7在爐底旋轉(zhuǎn)，鋼水在離心力的作 用下，在鋼水液面形成中心低四周高的漩渦，使頂部鈣鐵合金熔體迅速下移，并向四周擴(kuò)散 循環(huán)，促使鈣鐵合金在爐內(nèi)迅速均勻分布，攪拌2~3min后停止攪拌，提升攪拌頭1-7到初 始位置，靜置保溫4~6min，等鈣鋁化物等夾雜物積聚上浮，完成鋼液的鈣處理操作；最后 利用旋臂1-2旋轉(zhuǎn)感應(yīng)爐1-3的爐體1-31，將鈣處理后的鋼水澆入事先準(zhǔn)備好的錠模1-8 中，澆鑄完畢后破真空，待鑄件自然冷卻后脫模。
[0029] 實(shí)施例1~3
[0030] 以50kg規(guī)格的鋼水鈣處理設(shè)備為例，按上述工作過程對低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼進(jìn)行鈣處 理及澆鑄，待鑄件冷卻后進(jìn)行成分和鈣含量檢驗(yàn)。實(shí)施例1~3中的產(chǎn)品成分見下表1 (余 量為Fe):
[0031]表1
[0032]
[0033] 實(shí)施例1~3涉及的主要工藝參數(shù)及檢驗(yàn)結(jié)果見下表2,其中，所采用的鈣鐵合金 中?丐的重量含量為30%，鐵的重量含量為70% :
[0034] 表 2
[0035]
[0036] 從表2可以看出，機(jī)械攪拌帶動了感應(yīng)爐內(nèi)鋼水的循環(huán)流動，為鈣處理的均勻性 創(chuàng)造了良好的動力學(xué)條件，實(shí)施例1~3中，W Ca/W Als>0. 1，達(dá)到了良好的鈣處理效果；鈣鐵 合金的收得率達(dá)45%以上，提高了鈣鐵合金的收得率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鋼水鈣處理工藝，包括以下步驟： 1) 升溫抽真空：將鋼鐵料加熱熔化成鋼水，待鋼水溫度升至1540~1580°C后保溫，并 同時(shí)抽真空至真空度為60~80Pa ; 2) 合金化：往鋼水中加入合金料，調(diào)整鋼水至設(shè)計(jì)成分； 3) 鈣處理：往鋼水中加入鈣鐵合金，并在真空密閉條件下對鋼水進(jìn)行攪拌，使鈣鐵合 金迅速熔入鋼水中，鈣與鋼水中的鋁氧化物反應(yīng)生成鈣鋁化物，然后靜置一段時(shí)間，使鈣鋁 化物積聚上浮而從鋼水中分離出來。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼水鈣處理工藝，其特征在于：所述步驟3)中，對鋼水進(jìn)行 機(jī)械攪拌，在離心力作用下，鋼水液面形成中心低四周高的漩渦，從而使鋼水上層的鈣鐵合 金熔體迅速下移，并向四周擴(kuò)散循環(huán)，進(jìn)而使鈣鐵合金迅速在鋼水中均勻分布。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼水鈣處理工藝，其特征在于：所述步驟3)中，對鋼水 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)攪拌，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為30~50r/min，攪拌時(shí)間為2~3min。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼水鈣處理工藝，其特征在于：所述步驟1)中，待鋼水 溫度升至1560~1580°C后保溫，并同時(shí)抽真空至真空度為70~80Pa。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼水鈣處理工藝，其特征在于：所述步驟3)中，鈣鐵合 金中鈣的重量含量為30%~40%，鐵的重量含量為60%~70%。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼水鈣處理工藝，其特征在于：所述步驟3)中，將鋼水 靜置4~6min，使鈣鋁化物充分積聚上浮。7. -種為實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述工藝而設(shè)計(jì)的鋼水鈣處理設(shè)備，包括真空感應(yīng)爐（1)，所 述真空感應(yīng)爐（1)包括真空室（1-1)，所述真空室（1-1)側(cè)壁上設(shè)有旋臂（1-2)，所述真空 室（1-1)內(nèi)設(shè)有感應(yīng)爐（1-3)，所述感應(yīng)爐（1-3)與所述旋臂（1-2)固定連接，所述真空室 (1-1)頂部設(shè)有密封爐蓋（1-4)，其特征在于：所述密封爐蓋（1-4)上設(shè)有電機(jī)（1-5)和攪 拌桿（1-6)，所述攪拌桿（1-6)的底端伸入所述感應(yīng)爐（1-3)中，且所述攪拌桿（1-6)的底 端連有攪拌頭（1-7)，所述攪拌桿（1-6)的動力輸入端與所述電機(jī)（1-5)的動力輸出端連 接。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋼水鈣處理設(shè)備，其特征在于：所述攪拌頭（1-7)外緣設(shè)有 攪拌葉片（1-71)。9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的鋼水鈣處理設(shè)備，其特征在于：所述攪拌桿（1-6)采用 金屬材質(zhì)，所述攪拌頭（1-7)采用耐火材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼水鈣處理工藝及其設(shè)備，該工藝包括以下步驟：1)升溫抽真空；2)合金化；3)鈣處理。設(shè)備包括真空感應(yīng)爐，所述真空感應(yīng)爐包括真空室，所述真空室側(cè)壁上設(shè)有旋臂，所述真空室內(nèi)設(shè)有感應(yīng)爐，所述感應(yīng)爐與所述旋臂固定連接，所述真空室頂部設(shè)有密封爐蓋，所述密封爐蓋上設(shè)有電機(jī)和攪拌桿，所述攪拌桿的底端伸入所述感應(yīng)爐中，且所述攪拌桿的底端連有攪拌頭，所述攪拌桿的動力輸入端與所述電機(jī)連接。本發(fā)明冶煉過程密封在真空倉內(nèi)，可有效防止合金的氧化燒損，收得率高；采用機(jī)械攪拌方式為鈣處理的均勻性創(chuàng)造了良好的動力學(xué)條件，顯著提高了鋼液的鈣處理效果；整個操作過程在真空室內(nèi)完成，與試驗(yàn)操作人員隔離，安全性更好。
【IPC分類】C21C7/00
【公開號】CN105132622
【申請?zhí)枴緾N201510513783
【發(fā)明人】張劍君, 韓斌, 高文芳, 朱萬軍, 孫宜強(qiáng), 朱自強(qiáng), 陳子宏, 譚文, 甘曉龍, 蔡珍
【申請人】武漢鋼鐵(集團(tuán))公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月20日