一种提高电渣重熔深脱硫的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种提高电渣重熔深脱硫的装置及方法，包括结晶器、气氛保护罩、下料管、导电柱、自耗电极，所述气氛保护罩在结晶器的上端口，所述气氛保护罩上设有进气口和出气口，所述下料管从气氛保护罩穿入结晶器内，所述自耗电极在结晶器内并与导电柱焊接连接。与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术通过向结晶器内吹入氧氩混合气体，促进气化脱硫反应的进行，能够将电渣锭中的硫含量控制在20ppm以下，实现超低硫电渣锭生产。此外，由于强化了气化脱硫，在生产超低硫钢时，可以将自耗电极中的硫控制在较高含量范围内，降低了自耗电极生产难度和生产成本。生产难度和生产成本。生产难度和生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种提高电渣重熔深脱硫的装置及方法


[0001]本专利技术属于电渣重熔冶金
，具体涉及一种提高电渣重熔深脱硫的装置及方法。

技术介绍

[0002]电渣重熔是把用一般冶炼方法制成的钢(通常是电炉钢和转炉钢)加工成自耗电极，在重熔过程中电极被通过电流的渣池加热，自耗电极的顶部被渣池逐渐加热并产生金属液滴低落在渣池中，完成渣洗达到去除钢液中夹杂物提高钢液洁净度的效果。目前电渣重熔工艺已经成为冶炼特种钢和洁净钢最为有效的手段。电渣重熔通常使用的是“三七”精炼渣(CaF
2 70％，Al2O
3 30％)，但有时为了尽量去除钢中有害元素的不同需要，例如在生产超低硫钢时，为了最大限度的去除钢液中的硫，在“三七”渣的基础上会配加一定量的CaO达到深脱硫的目的。精炼渣中添加CaO后虽然可以提高其脱硫能力，但也会带来诸多不利影响，由于渣系成分的改变，会导致精炼渣的导电性、粘度、表面张力、熔化温度等发生改变，进而也容易导致电渣钢锭质量下降，尤其是钢锭的氢含量容易偏高。这主要是因为精炼中配加CaO后，在使用过程中很容易吸收环境中的水分，导致氢偏高。
[0003]申请号为202110652260.7的专利文件公开了一种提高加压电渣重熔高氮马氏体不锈钢洁净度的方法，其特征是在加压电渣重熔时，使用由预熔渣添加Na2O制备得到的渣料，能够提高熔渣与金属间硫分配系数、改善脱硫传质动力学条件，从而强化电渣重熔脱硫能力，可制备出硫含量更低的电渣钢锭。渣料中加入Na2O后虽热能够提高熔渣与金属间硫分配系数有利于脱硫，但是由于Na2O极易吸收空气中的水分使其转化成NaOH造成钢液曾氢。另外，Na2O在高温下会分解为Na2O2和Na蒸汽，对设备及其周围环境造成不利影响，甚至会产生爆炸的危险。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种提高电渣重熔深脱硫的装置及方法，通过控制电渣重熔过程中的气氛组成，加速钢液中硫的氧化去除效率，达到电渣重熔深脱硫的目的。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0006]一种提高电渣重熔深脱硫的装置，包括结晶器、气氛保护罩、下料管、导电柱、自耗电极，所述气氛保护罩在结晶器的上端口，所述气氛保护罩上设有进气口和出气口，所述下料管从气氛保护罩穿入结晶器内，所述自耗电极在结晶器内并与导电柱焊接连接。
[0007]所述自耗电极的侧表面喷涂有铝粉层和刚玉粉层，所述铝粉层为内层且厚度为0.5～2mm，所述刚玉粉层为外层且厚度为0.2～0.5mm。
[0008]一种利用提高电渣重熔深脱硫的装置进行电渣重熔的作业方法，包括：
[0009]1)对自耗电极进行预处理，在其表面喷涂铝粉层和刚玉粉层，然后将自耗电极与导电柱焊接为一体；
[0010]2)将与电渣重熔钢种成分相同的结晶器导电护板平铺在结晶器的底部，并在其上
撒入引弧剂；
[0011]3)将焊接导电柱的自耗电极与电源连接好后，并将其送入到结晶器内；
[0012]4)将气氛保护罩安装在结晶器上部；
[0013]5)打开结晶器底部的冷却水进水口和出水口，启动电源进行电渣重熔作业，待引弧剂完全熔化后，通过下料管向结晶器内加入精炼渣形成液渣池；
[0014]6)为了加速(S
‑2)+3/2{O2}＝(O
‑2)+SO2↑
反应的快速进行，需要提高结晶器内气氛的氧分压，使渣中的硫能够快速以气化的形式脱除，通过进气口向结晶器内吹入氧
‑
氩混合气体，结晶器内生成气体通过出气口排出。
[0015]上述步骤1)中对自耗电极进行预处理的方法具体为：
[0016]1)为了防止自耗电极表面的氧化铁皮及污物对电渣重熔的钢液产生污染，对自耗电极进行表面打磨处理，去除表面氧化铁皮及污物；
[0017]2)对去除氧化铁皮及污物表面光滑的自耗电极进行表面磨砂处理，将其表面的粗糙度级数控制在2
‑
5级；
[0018]3)对自耗电极的侧表面进行喷涂铝粉和刚玉粉。
[0019]为了充分发挥气化脱硫效果，将结晶器的填充比控制在0.4～0.6范围内。
[0020]所述的精炼渣加入量按吨钢15kg～50kg控制，所述精炼渣成分为：CaF
2 75％～80％，Al2O
3 17％～20％，BaO 3％～5％。
[0021]所述氧
‑
氩混合气体的体积比为1:(2～5)，进气口混合气体的吹入压力控制在0.3～0.5MPa，流量控制在5～15L/min。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]本专利技术通过向结晶器内吹入氧氩混合气体，促进气化脱硫反应的进行，能够将电渣锭中的硫含量控制在20ppm以下，实现超低硫电渣锭生产。此外，由于强化了气化脱硫，在生产超低硫钢时，可以将自耗电极中的硫控制在较高含量范围内，降低了自耗电极生产难度和生产成本。
附图说明
[0024]图1为本专利技术电渣重熔装置的示意图。
[0025]图中：1
‑
料斗；2
‑
电磁阀；3
‑
出气口；4
‑
下料管；5
‑
出水口；6
‑
导电护板；7
‑
导电柱；8
‑
自耗电极；9
‑
气氛保护罩；10
‑
进气口；11
‑
电源；12
‑
液渣池；13
‑
结晶器；14
‑
进水口。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0027]为了在不改变精炼渣成分的基础上，实现电渣重熔深脱硫效果，提出了一种电渣深脱硫装置及方法，如图1所示，一种提高电渣重熔深脱硫的装置，包括结晶器13、气氛保护罩9、下料管4、导电柱7、自耗电极8，所述气氛保护罩9在结晶器13的上端口，所述气氛保护罩9上设有进气口10和出气口3，所述下料管4从气氛保护罩9穿入结晶器13内，所述自耗电极8在结晶器13内并与导电柱7焊接连接。
[0028]实施例1：
[0029]以硫含量为0.011％的自耗母电极生产硫含量小于0.004％电渣锭。
[0030]1、自耗电极准备：
[0031]1)为了防止自耗电极8表面的氧化铁皮及污物对电渣重熔的钢液产生污染，对自耗电极8进行表面打磨处理，去除表面氧化铁皮及污物；
[0032]2)对去除氧化铁皮及污物表面光滑的自耗电极8进行表面磨砂处理，将其表面的粗糙度级数控制在3级；
[0033]3)对自耗电极8的侧表面进行喷涂铝粉和刚玉粉，内层喷涂铝粉厚度控制在0.6mm，外层喷涂刚玉粉，其厚度控制在0.25mm；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高电渣重熔深脱硫的装置，其特征在于，包括结晶器、气氛保护罩、下料管、导电柱、自耗电极，所述气氛保护罩在结晶器的上端口，所述气氛保护罩上设有进气口和出气口，所述下料管从气氛保护罩穿入结晶器内，所述自耗电极在结晶器内并与导电柱焊接连接。2.根据权利要求1所述的一种提高电渣重熔深脱硫的装置，其特征在于，所述自耗电极的侧表面喷涂有铝粉层和刚玉粉层，所述铝粉层为内层且厚度为0.5～2mm，所述刚玉粉层为外层且厚度为0.2～0.5mm。3.一种利用如权利要求1或2所述的提高电渣重熔深脱硫的装置进行电渣重熔的作业方法，其特征在于，包括：1)对自耗电极进行预处理，在其表面喷涂铝粉层和刚玉粉层，然后将自耗电极与导电柱焊接为一体；2)将与电渣重熔钢种成分相同的结晶器导电护板平铺在结晶器的底部，并在其上撒入引弧剂；3)将焊接导电柱的自耗电极与电源连接好后，并将其送入到结晶器内；4)将气氛保护罩安装在结晶器上部；5)打开结晶器底部的冷却水进水口和出水口，启动电源进行电渣重熔作业，待引弧剂完全熔化后，通过下料管向结晶器内加入精炼渣形成液渣池；6)通过进气口向结晶器内吹入氧
‑
氩混合气体，结晶器内生成气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴兰科，李德军，徐晓林，张文升，赵亮，孙深，范思鹏，李海强，葛春钰，白静，
申请(专利权)人：鞍钢铸钢有限公司，
类型：发明
国别省市：