钢包吹氩,又称钢液吹氩,是一种简易的钢液脱气和去除非金属夹杂物的方法。工艺简单,设备便宜,精炼效果显著。依据常温处理钢液的组织(如奥氏体、铁素体等)以及处理目的的不同,可采用氩气、氮气、一氧化碳、蒸汽和空气作为吹入钢液的气体,也可先吹入氮气、一氧化碳、蒸汽和空气,再吹入氩气。
钢液吹氩处理有重要的冶金意义:
(1)降低钢液中溶入气体(如氢、氮、氧)的含量;
(2)去除钢液中残留的非金属夹杂物(如氧化物、硫化物、氮化物等);
(3)浇注前使钢液成分和温度均匀,可明显降低浇注起始温度,使连铸过程正常化,提高钢的冲击韧性。
钢包底吹氩精炼介绍
均匀成分和温度
通过搅拌使钢水的成分和温度均匀化。
去除夹杂物
通过气泡上浮,使夹杂物上浮,去除钢种中的非金属夹杂物。
脱气
钢水除氢15%,钢水除氧30%,钢水除氮较少
钢包底吹氩技术发展过程
早在20世纪40年代,理论分析就表明钢液吹氩处理是可行的。由于当时工业技术的限制,无法提供大量的氩气。20世纪50年代初,在加拿大,氩气通过安装在钢桶底部的多孔塞吹入钢水中,搅拌钢水,这被称为gazal法。该方法使钢水与炉渣充分接触,创造了良好的冶金反应条件,提高了脱硫脱氧的冶金效果,但脱氢效果较差。Gazal法是钢水吹氩的原始工艺。1963年,法国对gazal工艺进行了改进,在钢包上安装了具有密封性能的真空盖,使该工艺具有一定的除气效果,称为gazid工艺。1963年,美国林德公司还对gazal工艺进行了改进,通过给钢包加盖来控制渣面气相氧分压,使钢包空间气相氩分压以氩为主,也达到了脱气效果。改进后的装置存在液面散热过度的缺陷。为了避免钢水从1100℃预热到800℃的缺陷,采取了一系列简单的措施。自上世纪70年代起,在冶金工业中正式采用,共处理了120多种钢材,包括轴承钢、结构钢、电工钢、不锈钢耐热钢、钢管钢、阀门钢等,充分发挥各种炉外精炼技术的冶金效果。在VaD炉、VOD炉、asea-skf精炼炉、LF炉等现代冶金工业常用的炉外精炼工艺中,同时向钢液吹氩已成为上述工艺的组成部分。
钢包底吹氩系统组成
吹氩连接装置重要性: 吹氩接头承上启下,连接 好坏直接影响吹氩成功与否及吹氩效果。
(1)底吹氩
在钢包底部安装供气元件(透气砖、细金属管供气砖),氩气通过底部的气砖吹到钢液中,形成大量细小的氩气气泡。透水砖除了要有一定的透气性外,还必须能经受钢液的侵蚀,具有一定的高温强度和良好的耐快速冷却和加热能力。一般采用高铝砖。
该方法的优点是钢水温度和成分均匀,除杂效果好,设备简单,操作灵活方便,无需占用固定位置,可在出钢和LF处理全过程进行吹氩。底吹氩法也可与其它相关方法相结合,形成一种新的炉外精炼方法,如VD法、casob法等。缺点是透气砖易堵塞,影响钢水处理,与钢包寿命不同步。
(2)顶吹氩
将吹氩枪从钢包顶部插入钢包中心吹氩。吹氩枪的中心是充氩钢管,外层由一定厚度的耐火材料制成。钢包出口有氩气侧孔和直孔两种。吹氩枪进入钢水的深度约为液面的2/3。这样,应设置相应的顶吹阀室,喷吹粉末可与吹氩一起脱硫,但吹氩效果不如底吹氩。
吹氩连接装置的形式
手动快速接头式 1.手动连接 2.采用人工手动连接,通过软管、 快速接头连通。 3.设备简单,连通率高 | 钟式自动接头式 1.自动连接(代) 2.钟式结构,通过安装于钢包边缘的母头与安装于台车边缘的公头配合自动连接。 3.自动连接,作业时间短,比手动短约3min。人员无需上车连接,安全 | 平板型自动接头式 1.自动连接(第二代) 2.平板结构,自动连接。 3.可实现完全自动连接 4.作业时间短,比手动短约3.5min; 5.接通成功率高,可达99%; 6.作业安全; 7.定位精度要求不高,±70MM; 8.免维护; 9.带有下部吹氩口粉尘预吹清理功能。 |
在钢铁工业中,炼钢过程是一个对安全要求非常严格的环节,特别是在转炉炼钢和精炼过程中,钢包需要吹氩,原来的操作过程一直是延续人工现场连接采用快换接头。这样一来,不仅增加了工人的劳动强度,而且钢渣的飞溅也直接威胁到人身安全。
新研制的钢包底吹氩自动连接装置完全克服了上述问题,实现了底吹氩无人自动连接。该装置不仅连接准确,密封性能好,而且使用寿命长。对于一个中型钢包来说,仅快换接头(快换接头已损坏)的年成本就可节省10万元以上。
结构特点:
钢包底吹氩自动连接装置是我公司结合国外技术研制开发的,该装置由连接公端装置和母端装置及透气装置三部分组成,其公端装置固定于钢包车上,母端装置固定于钢包上,在包车调运就位过程中实现自动对接。该装置采用球面模糊对接,不但密封性好,且对钢包就位,倾斜等造成的位置误差补偿范围大,易于行车工的操作,公端和母端装置的接触面经过高频淬火,硬度高,耐磨性好,使用寿命长。
使用条件:
压 力: 2.2Mpa
水平位移: 60mm
垂直位移: 110mm
摆动角度: ±8°
可以根据客户设备的不同设计制造不同规格不同用处的旋转接头