一種真空冶煉設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于真空爐外精煉設(shè)備的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種真空冶煉設(shè)備。采用包括罐體，所述的罐體為圓筒狀，罐體上下采用球形封頭；在罐體的一側(cè)中部設(shè)置安裝進(jìn)風(fēng)管道，在罐底設(shè)置安裝卸灰器，在罐體上部中央位置設(shè)置出口管道，所述的出口管道用于連接機(jī)械真空泵系統(tǒng)；在罐體內(nèi)部設(shè)置安裝冷卻器，罐體上設(shè)置有冷卻器的進(jìn)口和出口的技術(shù)方案，該設(shè)備集氣體冷卻、除塵、預(yù)先抽取真空功能集于一體；使機(jī)械式真空泵系統(tǒng)能夠?qū)瑝m、高溫氣體，在經(jīng)過(guò)該設(shè)備的同步預(yù)處理后進(jìn)行正常運(yùn)行，以便捷高效的機(jī)械真空泵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鋼液的純凈化處理設(shè)備。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種真空冶煉設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于真空爐外精煉設(shè)備的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種真空冶金設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在金屬材料冶煉生產(chǎn)過(guò)程中，為了保證生產(chǎn)出的材料滿足性能要求，在冶煉過(guò)程中就要對(duì)金屬熔液進(jìn)行純凈化處理，通過(guò)化學(xué)成分的準(zhǔn)確控制、非金屬夾雜物的脫除、真空脫氣等工藝過(guò)程最終保證材料的潔凈度。如非晶材料的生產(chǎn)要求:按配方要求材料的化學(xué)成分均勻、準(zhǔn)確。非金屬夾雜物不能超標(biāo)，每百平方毫米視場(chǎng)內(nèi):①5 以上夾雜數(shù)量為0 ;
②5 iim以下夾雜數(shù)量2-3個(gè)。要求氣體的含量盡量低，一般控制在H = 2ppm, 0 ^ 20ppm,N ^ 40ppmo通過(guò)對(duì)母材的這些控制要求，才能夠?qū)崿F(xiàn)其后工序噴帶過(guò)程金屬液體通過(guò)噴嘴狹縫時(shí)不產(chǎn)生堵塞，減少夾雜及氣體微孔在薄帶中存在對(duì)非晶帶材韌性的影響，以及對(duì)非晶帶材磁性能的影響。
[0003]這樣的要求使目前常規(guī)的中頻熔煉工藝及設(shè)備無(wú)法滿足生產(chǎn)非晶母材的技術(shù)要求，目前的機(jī)械式真空泵機(jī)組無(wú)法直接對(duì)金屬熔液在真空處理過(guò)程中產(chǎn)生的高溫含塵煙氣進(jìn)行抽真空處理，因此使已經(jīng)投資建設(shè)、已經(jīng)具有中頻熔煉爐的廠家無(wú)法生產(chǎn)合格的非晶母材，從而造成很大的資源浪費(fèi)，也給具有中頻熔煉爐的廠家造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0004]目前生產(chǎn)非晶材料的廠家都需要高額投資真空熔煉設(shè)備，由于VD爐、VOD爐處理過(guò)程中產(chǎn)生高溫、含塵氣體，而采用目前的VOD、VD方式進(jìn)行真空處理需要投資建設(shè)蒸汽鍋爐、多級(jí)蒸汽噴射式真空系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)，系統(tǒng)復(fù)雜龐大，空間占用多，投資大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的 在于針對(duì)上述存在的問(wèn)題，而提供一種可與中小型尤其是中頻熔煉爐配合使用的生產(chǎn)潔凈鋼的真空冶煉設(shè)備。采用包括罐體，所述的罐體為圓筒狀，罐體上下采用球形封頭；在罐體的一側(cè)中部設(shè)置安裝進(jìn)風(fēng)管道，在罐底設(shè)置安裝卸灰器，在罐體上部中央位置設(shè)置出口管道，所述的出口管道用于連接機(jī)械真空泵系統(tǒng)；在罐體內(nèi)部設(shè)置安裝冷卻器，罐體上設(shè)置有冷卻器的進(jìn)口和出口的技術(shù)方案，該設(shè)備集氣體冷卻、除塵、預(yù)先抽取真空功能集于一體；使機(jī)械式真空泵系統(tǒng)能夠?qū)瑝m、高溫氣體,在經(jīng)過(guò)該設(shè)備的同步預(yù)處理后進(jìn)行正常運(yùn)行，以便捷高效的機(jī)械真空泵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鋼液的純凈化處理設(shè)備。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0007]—種真空冶煉設(shè)備，包括罐體，其特征在于，所述的罐體為圓筒狀，罐體上下采用球形封頭；在罐體的一側(cè)中部設(shè)置安裝進(jìn)風(fēng)管道，在罐底設(shè)置安裝卸灰器，在罐體上部中央位置設(shè)置出口管道，所述的出口管道用于連接機(jī)械真空泵系統(tǒng)；在罐體內(nèi)部設(shè)置安裝冷卻器，罐體上設(shè)置有冷卻器的進(jìn)口和出口。
[0008]本實(shí)用新型的特點(diǎn)還有:
[0009]所述的罐體(1)采用不銹鋼、碳鋼材料。
[0010]所述的罐體采用不銹鋼復(fù)合板，內(nèi)表面為耐熱防腐不銹鋼，外表面為普碳鋼。[0011]所述的進(jìn)風(fēng)管道(3)沿罐壁切線方向水平設(shè)置，管徑為030-0200mm。
[0012]在罐體上部封頭連接處設(shè)置法蘭及密封圈，作為內(nèi)部設(shè)備安裝及人孔使用。
[0013]在出口管道與機(jī)械真空泵系統(tǒng)之間的管道上設(shè)置空氣濾清器，還設(shè)置閥門(mén)。
[0014]所述的罐體的工作壓力為IOOOPa?lxlO_2Pa ;罐體的容積為鋼包液面至真空包蓋之間所余空間的3?8倍。罐體的容積，根據(jù)所處理鋼包中金屬液面至真空罐體所余空間的大小決定。
[0015]所述的冷卻器為水冷換熱器，具體為盤(pán)管式換熱器或管網(wǎng)式換熱器。
[0016]在罐體上設(shè)置真空表。
[0017]本實(shí)用新型的真空冶煉設(shè)備應(yīng)用于冶金真空處理工藝，也可以用于食品加工領(lǐng)域，及需要真空冷卻除塵相關(guān)的工藝環(huán)節(jié)中。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0019]本實(shí)用新型的真空冶煉設(shè)備，集氣體冷卻、除塵、預(yù)先抽取真空功能集于一體，在罐體內(nèi)部設(shè)置冷卻系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)進(jìn)風(fēng)管道與罐體形成旋風(fēng)重力降塵功能，使機(jī)械式真空泵系統(tǒng)能夠?qū)瑝m、高溫氣體在經(jīng)過(guò)該設(shè)備的同步預(yù)處理后進(jìn)行正常運(yùn)行，以便捷高效的機(jī)械真空泵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)金屬熔液的純凈化，脫夾雜、脫氣工藝。
[0020]在罐體側(cè)壁中部設(shè)置安裝進(jìn)風(fēng)管道，沿罐壁切線方向水平設(shè)置，沿管道進(jìn)入的煙氣及粉塵沿罐壁切向進(jìn)入罐中，較大顆粒在離心力及重力的作用下螺旋下降至罐底卸灰器；由于管道截面小，而罐體截面直徑較大，管道中的氣體進(jìn)入罐體后瞬時(shí)減速，粉塵在重力作用下便沿著管壁下沉至罐體底部卸料處積存，可在冶煉工藝完成破除真空后卸灰，該實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了含塵氣體的除塵作用，不用單獨(dú)設(shè)置除塵器，節(jié)省了設(shè)備投資及空間的占用；在出風(fēng)口管道上設(shè)置空氣濾清器，進(jìn)一步過(guò)濾氣體中的微塵。
[0021]總之，本實(shí)用新型的設(shè)備將煙塵處理、高溫氣體降溫處理、提高鋼液真空脫氣過(guò)程效率集于一體，實(shí)現(xiàn)了潔凈鋼生產(chǎn)中真空脫氣工藝過(guò)程中采用機(jī)械式真空系統(tǒng)的工藝裝備，對(duì)中小型尤其中頻爐冶煉純凈鋼提供了一種投資小、占地少的設(shè)備。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為圖1中A-A向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]其中，I為罐體,2為冷卻器,3為進(jìn)風(fēng)管道,4為出口管道,5為密封圈,6為空氣濾清器，7為卸灰器，8為進(jìn)口，9為出口，10為真空表，11為閥門(mén)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0026]以2噸的中頻爐冶煉設(shè)備為例。
[0027]根據(jù)其真空鋼包中鋼液至真空包蓋之間所余空間的大小，設(shè)計(jì)真空冶煉設(shè)備罐體的結(jié)構(gòu)尺寸，如鋼包直徑為①1260mm，爐襯內(nèi)徑為O 720mm，液面至包蓋高度為1000mm，其所余空間約為0.9m3。
[0028]設(shè)計(jì)真空冶煉設(shè)備的罐體I內(nèi)徑為①1200mm,高度為3000mm，罐體容積約為3.5m3。[0029]該真空冶煉設(shè)備:包括罐體I，所述的罐體I為圓筒狀，罐體I上下采用球形封頭；在罐體I的一側(cè)中部設(shè)置安裝進(jìn)風(fēng)管道3，管徑O 100_，沿罐壁切線方向水平設(shè)置，使沿進(jìn)風(fēng)管道3進(jìn)入的煙氣及粉塵沿罐壁切向進(jìn)入罐中，較大顆粒在離心力及重力的作用下螺旋下降至罐底卸灰器7，在罐底設(shè)置安裝卸灰器7，在罐體2上部中央位置設(shè)置出口管道4，將除塵、降溫后氣體輸出罐體，所述的出口管道4用于連接機(jī)械真空泵系統(tǒng)；在罐體內(nèi)部設(shè)置安裝冷卻器2，罐體上設(shè)置有冷卻器2的進(jìn)口 8和出口 9。
[0030]所述的罐體I采用不銹鋼復(fù)合板，內(nèi)表面為耐熱防腐不銹鋼，外表面為普碳鋼。在罐體I上部封頭連接處設(shè)置法蘭及密封圈5，作為內(nèi)部設(shè)備安裝及人孔使用。
[0031]由于進(jìn)風(fēng)管道3截面只有O 100mm，而罐體直徑為O 1200mm，截面比列為12倍，管道中的氣體進(jìn)入罐體后瞬時(shí)減速，粉塵在重力作用下沉降。
[0032]在罐體外部出口管道4上設(shè)置空氣濾清器6，還設(shè)置閥門(mén)11，對(duì)氣體中的微塵進(jìn)一步過(guò)濾，然后再通過(guò)管道接至機(jī)械真空泵系統(tǒng)。
[0033]所述的冷卻器2為水冷換熱器，具體為盤(pán)管式換熱器或管網(wǎng)式換熱器。用以對(duì)進(jìn)入罐體中的高溫氣體降溫，使出口處溫度=60°C，使其達(dá)到機(jī)械真空泵允許的氣體溫度。另夕卜，該冷卻器可以使用閉式水冷系統(tǒng)或其它冷卻型式，冷卻介質(zhì)可以是水或其他介質(zhì)。
[0034]在罐體I上設(shè)置真空表10。
[0035]該實(shí)用新型真空冶煉設(shè)備的用途及使用方法是:
[0036]在中頻爐鋼液熔清提溫準(zhǔn)備出爐前，同時(shí)開(kāi)始真空冶煉設(shè)備的預(yù)真空系統(tǒng)操作:關(guān)閉真空罐與真空冶煉設(shè)備之間的閥門(mén)，開(kāi)啟機(jī)械真空泵系統(tǒng)機(jī)組預(yù)先對(duì)真空冶煉設(shè)備罐體抽取真空，使罐體內(nèi)真空度達(dá)到小于67Pa的狀態(tài)、保壓；開(kāi)啟水冷系統(tǒng),使罐體I中冷卻器2處于制冷狀態(tài)。待鋼包吊入真空罐后，接通底部氬氣管路(可以進(jìn)行預(yù)吹氬、漂浮夾雜物然后關(guān)閉氬氣)，蓋上真空罐蓋形成密閉狀態(tài)，開(kāi)啟真空罐與真空冶煉設(shè)備之間的閥門(mén)，漸次開(kāi)通，真空罐中氣體流向真空冶煉設(shè)備罐體中，使真空罐中真空度逐步提高，鋼包中鋼液由于外部分壓的降低，原本溶解在鋼液中的氣體(H、O、N、CO)逐步上升脫出液面，鋼液處于真空脫氣狀態(tài)。使真空罐中真空度達(dá)到小于等于67Pa狀態(tài)，保持壓力(可以微開(kāi)啟底吹氬輔助脫氣、去夾雜)。真空機(jī)組可以持續(xù)開(kāi)動(dòng)或者在真空罐與真空冶煉設(shè)備達(dá)到平衡后再啟動(dòng)二次運(yùn)行，直到達(dá)到67Pa并保壓，脫氣處理時(shí)間約為25min。
[0037]真空脫氣處理完成后，關(guān)閉管道閥門(mén)，開(kāi)啟破真空閥氮?dú)馄普婵?，這時(shí)真空冶煉設(shè)備罐體可以繼續(xù)保持67Pa真空狀態(tài)，待機(jī)下一爐鋼液的真空脫氣處理，(可以關(guān)閉出口管道上的閥門(mén)，保持真空冶煉設(shè)備罐體內(nèi)真空度，使機(jī)械泵待機(jī)停機(jī))后續(xù)的處理就不用從大氣壓力狀態(tài)下開(kāi)始抽真空，從而成倍提高了真空系統(tǒng)的有效利用率，降低運(yùn)行成本，提高真空脫氣工藝效率。
[0038]本實(shí)用新型的真空冶煉設(shè)備應(yīng)用于冶金真空處理工藝，也可以用于食品加工領(lǐng)域，及需要真空冷卻除塵相關(guān)的工藝環(huán)節(jié)中。
[0039]以上對(duì)本實(shí)用新型的詳細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有可以改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，另外，在本實(shí)用新型的創(chuàng)新思想范圍內(nèi)進(jìn)行的改進(jìn)或變動(dòng)也均包含在該權(quán)利要求的內(nèi)容中，均屬于本專(zhuān)利保護(hù)的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種真空冶煉設(shè)備，包括罐體(1)，其特征在于，所述的罐體(I)為圓筒狀，罐體(I)上下采用球形封頭；在罐體(2)的一側(cè)中部設(shè)置安裝進(jìn)風(fēng)管道(3)，在罐底設(shè)置安裝卸灰器(7)，在罐體(2)上部中央位置設(shè)置出口管道(4)，所述的出口管道(4)用于連接機(jī)械真空泵系統(tǒng)；在罐體內(nèi)部設(shè)置安裝冷卻器(2)，罐體上設(shè)置有冷卻器(2)的進(jìn)口(8)和出口(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空冶煉設(shè)備，其特征在于，所述的進(jìn)風(fēng)管道(3)沿罐壁切線方向水平設(shè)置，管徑為①30-①200mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空冶煉設(shè)備，其特征在于，所述的罐體(I)采用不銹鋼、碳鋼材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空冶煉設(shè)備，其特征在于，所述的罐體(I)采用不銹鋼復(fù)合板，內(nèi)表面為耐熱防腐不銹鋼，外表面為普碳鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空冶煉設(shè)備，其特征在于，在出口管道(4)與機(jī)械真空泵系統(tǒng)之間的管道上設(shè)置空氣濾清器(6 )，還設(shè)置閥門(mén)(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空冶煉設(shè)備，其特征在于，所述的罐體的工作壓力為IOOOPa?lxlO_2Pa ;罐體的容積為鋼包液面至真空包蓋之間所余空間的3?8倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空冶煉設(shè)備，其特征在于，所述的冷卻器(2)為水冷換熱器，具體為盤(pán)管式換熱器或管網(wǎng)式換熱器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空冶煉設(shè)備，其特征在于，在罐體(I)上設(shè)置真空表(10)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空冶煉設(shè)備，其特征在于，在罐體(I)上部封頭連接處設(shè)置法蘭及密封圈(5)。
【文檔編號(hào)】F27B14/04GK203443338SQ201320536593
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月31日
【發(fā)明者】孟春光, 郭洪衛(wèi), 徐有芳, 孫風(fēng)曉, 王金華 申請(qǐng)人:濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司