螺旋电磁搅拌加热装置及其制备复合脱氧剂的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种螺旋电磁搅拌加热装置及其制备复合脱氧剂的方法,可以生产成份较均匀的复合脱氧剂。该复合脱氧剂的最大密度可以达到4.23g/cm

【技术实现步骤摘要】
螺旋电磁搅拌加热装置及其制备复合脱氧剂的方法
本专利技术属于炼钢领域，特别涉及一种螺旋电磁搅拌加热装置及其制备复合脱氧剂的方法。
技术介绍
目前制备复合脱氧剂的工艺主要有传统电磁搅拌或机械搅拌混合，如申请号为CN200310105569.6的专利技术专利提供一种含锰铝脱氧钢用铝锰复合脱氧合金化块，该专利技术的生产工艺采用采用化铝炉技术，将高纯度铝熔化成铝溶液；将熔化后的铝溶液浇铸到有一定锥度的模具中成型，在浇铸过程中迅速按一定质量比例加入预热的与冶炼钢种相同的锰铁，最后固化形成铝锰复合脱氧合金化块。申请号CN03123039.3的专利技术公开了一种复合锰基脱氧合金，它包括金属铝、镁、锰铁、硅钙钡、粘结剂为原料，通过原料粉碎、搅拌、压制成型，烘干等工艺步骤制成。但是上述方法存在几点不足：1)传统电磁搅拌仅能在周向搅动金属熔体或混合物，在径向、轴向上的流动很弱，因而容易造成混合物不同区域的成分不均。2)机械搅拌时搅拌桨的损耗比较严重，使用寿命较短，同时搅拌桨对混合物的成分也有一定的影响，因而实际生产中较少使用。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种螺旋电磁搅拌加热装置及其制备复合脱氧剂的方法，利用该装置生产的复合脱氧剂成份均匀，密度波动范围小，适合对钢水进行脱氧，同时能够去除生成的脱氧产物的复合脱氧剂，利用该脱氧剂可以有效减轻脱氧合金的烧损，提高钢水的洁净度。本专利技术目的是通过下面的技术方案实现的：一种螺旋电磁搅拌的加热装置，包括呈圆环型的箱体，所述的箱体腔内内侧设有加热器，箱体腔内外侧设有螺旋电磁搅拌器，加热器与螺旋电磁搅拌器之间设有保温层；螺旋电磁搅拌器、加热器由控制系统控制。所述的螺旋电磁搅拌的加热装置外部设有真空罩，真空罩连接真空泵。加热器通过加热器固定装置与箱体连接；螺旋电磁搅拌器通过螺栓与箱体连接。加热器采用感应加热，设有水冷系统。利用螺旋电磁搅拌加热装置制备复合脱氧剂的方法，包括如下步骤：1)对于含有易氧化金属且对复合脱氧剂中气体体积含量<1％的脱氧剂的冶炼，打开真空泵，保证真空罩内气压小于1Pa后再进行下一步骤；2)将合金制备炉放入加热装置中；若复合脱氧剂中不含有易氧化金属或者对复合脱氧剂中的气体含量无要求，可以不执行步骤1)，直接进行步骤2)；3)将待熔化低熔点金属或合金放入合金制备炉中；4)打开加热装置对金属或合金加热；5)在高于金属或合金熔点50～200℃时保温10～30分钟后断开加热装置；6)打开电磁搅拌器对金属液进行搅拌，电磁搅拌的电流50～600A、频率1～50Hz；7)将高熔点和难熔的固体颗粒倒入盛有金属液的合金制备炉中，低熔点金属液表面的固体颗粒会随着液体的流动进入熔体的内部，达到成份设计要求时停止加入固体颗粒；8)凝固后的复合脱氧剂通过粉碎、待用。利用该套装置，可以生产成份较均匀的复合脱氧剂。该复合脱氧剂的最大密度可以达到4.23g/cm3.使用这种复合脱氧剂，在对钢水脱氧的同时能够依靠石灰石分解产生的CO2去除生成的脱氧产物的复合脱氧剂，利用该脱氧剂可以有效减少残留在钢中的脱氧产物，减轻脱氧合金的烧损，提高钢水的洁净度。附图说明图1为本专利技术带有螺旋电磁搅拌的加热装置结构示意图；图2为本专利技术螺旋电磁搅拌工作原理图；图3为传统电磁搅拌金属液流动轨迹主视图；图4为图3的俯视图；图5为图3的侧视图；图6为本专利技术螺旋电磁搅拌金属液流动轨迹主视图；图7为图6的俯视图；图8为图6的侧视图；其中：1：金属液；2：合金制备炉；3：螺旋电磁搅拌器；4：加热器；5：箱体；6：加热器固定装置；7：保温层；8：螺栓；9：真空罩；10：真空泵。具体实施方式下面结合具体实施例进行说明：螺旋电磁搅拌可以将不同密度、不同成份的金属熔体，或者金属熔体与固体颗粒混合在一起。由于螺旋电磁搅拌可以推动金属熔体在三维方向上流动，即熔体中不仅有周向的旋转流动，同时还存在垂直方向的流动，因而金属熔体或金属熔体与固体颗粒的混合物的成份会相对均匀，并且混合物的成份分布与密度的相关性大大降低，可以有效降低密度不同带来的成分不均。螺旋电磁搅拌工作示意图如图1所示，合金制备炉2中盛放有金属液1，在螺旋电磁搅拌器3的作用下，金属液在周向流动的同时还具有上下、内外的流动。图2为传统电磁搅拌和螺旋电磁搅拌时金属液流动轨迹的对比，从图中可以看出，采用传统电磁搅拌时金属液主要做环形运动，金属液的内-外、上-下交换比较少。而采用螺旋电磁搅拌时，金属液不仅具有周向运动，同时在径向和轴向的流动也被加剧，因而具有很好的搅拌效果，可以有效促进金属液的同时凝固，减轻铸锭成份偏析、密度偏析程度。一种螺旋电磁搅拌的加热装置，包括呈圆环型的箱体5，所述的箱体5腔内内侧设有加热器4，箱体5腔内外侧设有螺旋电磁搅拌器3，加热器4与螺旋电磁搅拌器3之间设有保温层7；螺旋电磁搅拌器3、加热器4由控制系统控制。螺旋电磁搅拌的加热装置外部设有真空罩9，真空罩9连接真空泵10。加热器4通过加热器固定装置6与箱体5连接；螺旋电磁搅拌器3通过螺栓8与箱体5连接。加热器4采用感应加热，加热器4设有水冷系统。实施例1：铝-20％石灰石-20％铁复合脱氧剂的制备及使用1.打开熔化炉、电磁搅拌器或电控系统所需的水冷、风冷。2.将12kg铝锭放入合金制备炉(石墨坩埚)中，利用感应炉熔化，熔化后在800℃保温20分钟。3.将盛有铝液的坩埚放置到单绕组螺旋电磁搅拌器中。4.打开电磁搅拌器电源，对铝液进行螺旋搅拌。电磁搅拌电流300A，频率20Hz。螺旋电磁搅拌器磁轭倾角45°。5.将4kg石灰石颗粒缓慢倒入盛有铝液的坩埚中，加入的过程中如果熔体温度过低，可以采用电阻加热或感应加热，保证熔体在700℃以上，防止熔体凝固。6.加入4kg直径为5mm的铁块。由于螺旋电磁搅拌力的存在，铁块可以较均匀地分散在熔体中，同时促进了熔体凝固。7.利用破碎机将脱氧合金化剂破碎成粒度为5～20mm的小块，包装，待用。该脱氧合金的密度为3.11g/cm3，可以在转炉炉后、RH精炼等需脱氧的过程中使用。脱氧合金化剂评价：对制备好的复合脱氧剂的密度进行检查，共抽检5组样品，每组0.5kg，密度值见表1。从表1可见各样本之间成分波动很小，密度波动都在1.3％以下。说明螺旋电磁搅拌确实可以保证合金成分均匀。表1复合脱氧剂样品密度组分密度g/cm3样本13.10样本23.08样本33.12样本43.13样本53.10实施例2：铝-30％石灰石-10％锰-10％铁复合脱氧剂的制备及使用1.打开熔化炉、电磁搅拌器或电控系统所需的水冷、风冷。2.将25kg铝锭利用感应炉熔化，熔化后在800℃保温20分钟。3.将合金制备炉放置到单绕组螺旋电磁搅拌器中。4.打开电磁搅拌器电源，对铝液进行螺旋搅拌。电磁搅拌电流450A，频率15Hz。螺旋电磁搅拌器磁轭倾角40°。5.将15kg石灰石颗粒缓慢倒入盛有铝液的合金制备炉中。6.在铝液中加入10kg直径为5mm左右的锰-50％铁合金颗粒。由于螺旋电磁搅拌力的存在，锰铁合金颗粒可以较均匀地分散在熔体中，同时能促进了熔体凝固。7.将凝固后的复合脱氧剂冷却、破碎后使用。该脱氧合金的密度为3.09g/cm3，可以在转炉炉后、RH精炼等需脱氧的过程中使用。脱氧合金化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋电磁搅拌的加热装置，包括呈圆环型的箱体，所述的箱体腔内内侧设有加热器，箱体腔内外侧设有螺旋电磁搅拌器，加热器与螺旋电磁搅拌器之间设有保温层；螺旋电磁搅拌器、加热器由控制系统控制。

【技术特征摘要】
1.一种螺旋电磁搅拌的加热装置，包括呈圆环型的箱体，所述的箱体腔内内侧设有加热器，箱体腔内外侧设有螺旋电磁搅拌器，加热器与螺旋电磁搅拌器之间设有保温层；螺旋电磁搅拌器、加热器由控制系统控制。2.根据权利要求1所述的一种螺旋电磁搅拌的加热装置，其特征在于：所述的螺旋电磁搅拌的加热装置外部设有真空罩，真空罩连接真空泵。3.根据权利要求1所述的一种螺旋电磁搅拌的加热装置，其特征在于：加热器通过加热器固定装置与箱体连接；螺旋电磁搅拌器通过螺栓与箱体连接。4.根据权利要求1所述的一种螺旋电磁搅拌的加热装置，其特征在于：加热器采用感应加热，设有水冷系统。5.一种利用权利要求1或2或3或4所述的螺旋电磁搅拌加热装置制备复合脱氧剂的方法，包括如下步骤：1)对于含有易氧化金属且对...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐复平，郭庆涛，廖相巍，任子平，李德刚，费鹏，贾吉祥，田勇，李晓伟，朱晓雷，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21