中频炉内底部吹氩精炼净化钢水系统应用.doc

湘潭和鑫盛新材料有限公司 袁鸿 18173231009 中频炉内底部吹氩精炼净化钢水系统应用 摘要：针对目前中频炉缺少精炼功能、各类铸件中夹杂物含量经常超标的特点，湘潭和鑫盛新材料有限公司开发出适用中频炉内吹氩精炼净化金属液系统，使中频炉实现精炼功能。工业应用表明，中频炉通过向炉内吹氩气泡，可大幅降低金属液中气体和氧化物夹杂物的含量，有效提高金属液质量，最终提高铸件品质。 1、 前言 金属铸件中碳化物，气体夹杂和氧化物夹杂物的存在是造成其力学性能和耐腐蚀性能差的主要原因，而金属铸件中各种夹杂物的含量和中频炉所融化金属液的纯净度密切相关。VD/LF等精炼设备的效果虽好，但投资和运行成本极高，不适合数量众多的中小铸造厂家和小型轧钢厂。 目前中频炉生产铸件的工艺大多采用重融法，无精炼功能，对重融过程中带人的各种夹杂物无法去除，金属液质量得不到有效保障，造成金属制品品质低。如何高效低成本的降低金属铸件在重融过程中产生的各种夹杂物含量，成为中频炉生产金属铸件制造商迫切需要解决的课堂。 向金属液中吹氩搅拌去除各种类型的夹杂物的工艺已经成为大型钢铁企业生产高质量高附加值品种钢工艺的必备环节。通过吹氩精炼，可以使金属液达到脱气、降硫磷、去除氧化物夹杂等目的，更有意义的是向含铬金属液中吹氩时，在除杂的同时金属液的含铬量不会变化。 根据市场的迫切需求，湘潭和鑫盛新材料有限公司开发出适用于中频炉内吹氩精炼净化系统，可低成本，高效率降低中频炉熔炼金属液过程中各种夹杂物的含量，提高铸件品质，使金属铸件制造商获得良好的经济效益。 2、 中频炉及浇包内金属液吹氩精炼净化技系统 一种中频炉底吹氩装置，通过在炉底部设置有氩气进气口与气源装置相连接，使氩气能充分排尽金属液内的空气，使铸件铸造时表面不易被氧气、氮气污染形成杂质。 通过在炉内、浇包內吹入无数微小氩气泡，氩气泡上浮过程中通过表面张力和体积膨胀，维持负压“真空室”，吸附分散在金属液中的氢氧氮硫磷和SiO2、AL2O3、MgO、MnS、FeS等诸多有害杂质到金属液表面，挥发或通过精炼剂造渣去除； 中频炉内、浇包内吹氩能加速金属液与合金等反应，有助金属液整体温度均衡，缩短合金化的熔炼时间，更益于金属液的均化结晶； 氩气比重比空气大，在吹氩过程中，炉内加入精炼剂，金属液表面会覆盖有氩气和精炼剂，使金属液与空气几乎隔绝避免金属液受污染，且精炼剂吸附反应金属液中的硫化物、磷化物和氧化物，成渣去除，洁净金属液，基本达到LF、VD 、真空炉的精炼效果。 2-1系统示意图 2-2 吹氩智能控制系统（专利) 本系统经智能控制实现：a、随着电炉内金属液增加或减少、系统智能调节，吹入气体流量恒定，现场无需专业人员调节；b、系统有自动检测、自动控制防堵塞、疏通气道功能；c、系统有断气、过压警报功能。 2-3 气体扩散器（专利）： 1、预埋式，不与熔体直接接触，安全性非常高；2、所产生的气泡微小，吸附能力强。3、气体扩散器可重复使用，减少更换频次，提高生产效率。4、相比传统扩散器更具有低导热、不导磁的优点。 3、 吹氩精炼进化后效果 3-1不同金属液吹氩去氢的效果数据表： 钢种 吹氩时间 /min 【H】含量的变化/10-6 脱氢率（%） 吹氩前 吹氩后 10钢 40 5.2 1.0 80.8 20钢 40 6.5 1.2 81.5 45钢 40 12.0 1.9 84.2 AISI430Cr16%~18% 50 7.8 1.8 76.9 3-2不同钢种覆盖精炼剂后吹氩除杂质的效果数据表。 钢种 吹氩时间 /min 杂质元素 杂质在钢液中含量（%） 去除率（%） 吹氩前 吹氩后 10钢 40 Pb As Sn S 0.0086 0.0210 0.0270 0.039 0.0017 0.0050 0.0260 0.006 80.2 76.1 - 84.6 AISI430 40 Pb 0.0400 0.0082 79.5 3-3中频炉内吹氩随时间延长，金属在显微镜下的结果不同： 夹杂较多 夹杂较少 夹杂极少 袁18173231009 湘潭和鑫盛新材料有限公司