底吹式中频熔炼炉及炉内辅助精炼方法

本发明公开了一种底吹式中频熔炼炉，它由炉衬、透气砖、盖板、上框砖、感应圈、绝缘纤维和外壳构成炉体；由依次串联接的气源接管、气体调节器、流量计、输气软管、金属波纹管、输气接头及压力表和调节阀构成供气系统。供气系统通过金属波纹管与输气管接头连接向炉体供气。本发明还公开了底吹式中频熔炼炉内辅助精炼方法，该方法在金属炉料全部熔化后实施，具体方法如下：先通过气源接管引入惰性气体；根据工况调整调节阀，向透气砖输送的惰性气体压力为0.1~1。OMPa，流量为100~700 l/s;炉内辅助精炼时间为3—5min。本发明特别适合容量小于250kg的中频熔炼应用，炉结构简单、透气性好、成泡均匀、炉内辅助精炼工艺可操作性好、效果好。

1、一种底吹式中频熔炼，它包括炉体和供气系统两部分。所述炉体含有炉衬( 1)、以及炉衬(1)外周套装的盖板(2)、上框砖(3)、感应圈(4)、绝缘纤维(5)、外壳(6)，炉衬(1)底平面支承在基座(7)平面上，炉衬(1)容纳钢液(18)、气泡(17)；所述供气系统含有依次串连接的气源接管( 14)、气体调节器(13)、流量计(12)、输气软管(11)、金属波纹管(  10)和输气接头(8)；所述气体调节器(13)上设有压力表(15)和调节阀(16)；其特征在于：所述炉衬(1)底的中部设有通孔，该孔中塞装透气砖(9)，输气管接头(8)的端面介于炉衬(1)底和基座(7)之间包容且支承透气砖(9)，输气管接头(8)通过金属波纹管( 10)与供气系统连接。

2、根据权利要求1所述的底吹式中频熔炼炉，其特征在于：所述透气砖(9)和炉衬(1)底上的通孔均为圆锥台形且相配合，小端面朝上，大端面朝下，透气砖(9)是用高温耐火材料制成，厚度60~15 0 mm，透气砖(9)小端面直径为50~180mm。

3、一种按权利要求1所述底吹式中频熔炼炉的炉内辅助精炼方法，其特征在于：该方法在炉内金属炉料全部熔化后实施，具体步骤按以下次序进行：

A、通过气源接管( 14)接通气源，所述气源气体是惰性气体；

B、根据工况调整气体调节器(13)上设置的调节阀(16)，向透气砖( 9)输送的惰性气体压力0.1~1.0 M Pa，惰性气体流量100~700 l／s；

C、炉内精炼时间从通气时起算至关气止为3～15 min。

4．根据权利要求3所述的底吹式中频熔炼炉的炉内辅助精炼方法，其特征在于：所述惰性气体是氩气或氮气  底吹式中频熔炼炉及炉内辅助精炼方法

技术领域

本发明涉及一种用于金属治炼的感应式熔炼炉，特别是一种中频熔炼炉。本发明还涉及从中频溶炼炉底吹入惰性气体对钢液辅助精炼的方法。

背景技术

金属治炼是一个十分复杂的生产过程，为提高金属治炼质量，在大型炼钢炉的炉底部或炉侧部，设有引入氧气或相关惰性气体至炉内的装置，通过引入的气体直吹钢液，气体掺入钢液中必形成气泡上浮直至排放掉，气泡上浮过程中搅动且吸附钢液中的杂质和有害气体，同时也增加钢液治金反应条件和反应速度，从而实现对钢液辅助精炼的目的。熔模精密铸造企业也是小型炼钢企业，其使用的炼钢炉多数是小容量中频熔炼炉。中频熔炼炉是一种根据电磁感应原理，利用交变磁场产生的感应电流对炉内金属炉料进行加热熔化的感应式电炉。现有技术的中频熔炼炉，特别是容量小于250kg的中频熔炼炉没有设置炉内辅助精炼结构，

熔化的钢液直接用于浇铸，由于钢液缺少足够的治金反应条件和反应时间，钢液质量不能满足重要精密铸件的质量要求，直接影响精密铸件的表面质量和内在质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术在容量小于250kg的中频熔炼炉中没有设置炉内辅助精炼结构的不足，提出一种炉底设有透气结构的底吹式中频熔炼炉，本发明结构简单、透气性好、成泡均匀。此外，本发明另一个要解决的技术问题是提出一种在炉内实施辅助精炼的方法，该方法简便、可调、有效。

底吹式中频熔炼炉，它由炉体和供气系统两部分；所述炉体含炉衬、以及炉衬外周套装的盖板、上框砖、感应圈、绝缘纤维、外壳，炉衬底平面支承在基座平面上，炉衬容纳钢液、气泡。所述供气系统含有依次串连接的气源接管、气体调节器、流量计、输气软管、金属波纹管和输气接头；所述气体调节器上设有压力表和调节阀。其改进之处在于：所述炉衬底的中部设有通孔，该孔中塞装透气砖，输气管接头的端面介于炉衬底和基座之间包容且支承透气砖，输气管接头通过金属波纹管与供气系统连接。

底吹式中频熔炼炉的炉内辅助精炼方法，在炉内金属炉料全部熔化后实施，具体步骤按以下次序进行：

A、通过气源接管接通气源，所述气源气体是惰性气体；

B、根据工况调整气体调节器上设置的调节阀，向透气砖输送的惰性气体压力0.1~1．O MPa，惰性气体流量100~700 l/s;

C、炉内精炼时间从通气时起算至关气止为3～15min。

上述技术方案中的核心，是在炉衬底中部塞有贯穿炉衬底的透气砖。所述透气砖为圆锥台形，安装时小直径端面朝上，大直径端面朝下，输气管接头的端面介于透气砖和基座之间，在重力作用下于使透气砖与炉衬压实配合。透气砖是用高温耐火材料制成，厚度60~15 0mm，透气砖小端面直径50~180mm。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

l、炉衬底中部塞有透气砖并通过输气管接头引入供气系统，结构简单、制作容易；

2、从透气砖渗出的惰性气体均匀分散，气泡持续上浮与钢液混合，为钢液提供必要的反应条件和反应时间，通过炉内辅助精炼提高了钢液的质量，使浇铸的铸件表面质量和内在质量有了很大的提高；

3、炉内辅助精炼方法简便、可调、有效，可根据熔炼的钢种选择惰性气体的品种，根据钢液容量调节输气压力和流量，避免引起钢液剧烈沸腾和喷溅。

4、为实现上述技术目标，本发明采用下述技术方案。 附图是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细的说明。

实施例1

附图所示的底吹式中频熔炼炉，它包括炉体和供气系统两部分。所述炉体含炉衬1、以及炉衬1外周套装的盖板2、上框砖3、感应圈4、绝缘纤维5、外壳6，炉衬1底平面支承在基座7平面上。炉衬1底和基底7中部均为通孔，炉衬1底上的通孔中塞装透气砖9，输气管接头8与金属波纹管1 0密封连接引入供气系统至炉体。所述供气系统由依次串连接的气源接管1 4、气体调节器1 3、流量计1 2、输气软管1 1、金属波纹1 2和输气管接头8构成。气体调节器1 3上设有压力表1 5和调节阀1 6。本实施例应用在容量为250kg的底吹式中频熔炼炉，所装入的金属炉料是3 0 4不锈钢，炉料重240kg，炉衬1底部配透气砖9小端面直径为18 0mm，厚度150 mm。先按正常熔炼方法熔化金属炉料，待金属炉料全部熔化后即在本炉实施炉内辅助精炼，具体方法是：

A、通过气源接管1 4接通气源，本实施例应用的气源是氩气；

    B、根据工况调整气体调节器1 3上的调节阀1 6，向透气砖9输送的氩气压力值在0.1~1.0 MPa，流量100~700 l／s之间；本实施例中输送氩气体压力值为0.5~0. 75 MPa、流量为500~700 1／s之间都能够满足炉内辅助精炼的要求，Z佳工况氩气压力值为0.6 MPa，Z经济氩气流量为620 l/s；

C、炉内辅助精炼时间从通气时起算至关气止为3~ 15min，本实施例为辅助精炼时间为8~ 13 min，Z经济的炉内辅助精炼时间为10 min。

实施例2

本实施例应用在容量为15 0kg的底吹式中频熔炼炉，该炉体结构和供气系统同实施例1-样，所装入的金属炉料是3 0 4不锈钢，炉料重150kg，炉衬1底部配装的透气砖9小端面直径为100mm，厚度为100mm先按正常熔炼方法熔化金属炉料，待金属炉料全部熔化后即在本炉实施炉内辅助精炼，具体方法是：

A、通过气源接管1 4接通气源，本实施例应用的气源仍是氩气；

B、根据工况调整气体调节器1 3上的调节阀1 6，向透气砖9输送的氩气压力值在0.4~0.6 MPa，流量300~500 l/s之间都能够满足炉内辅助精炼的要求，Z佳工况氩气压力值为0.5 MPa，Z经济氩气流量为400 l/s;

C、炉内辅助精炼时间从通气时起算至关气止为5~ 10min，Z经济的炉内辅助精炼时间为7 min。

实施例3

本实施例应用在容量为100kg的底吹式中频熔炼炉，该炉体结构和供气系统同实施例l一样，所装入的金属炉料是3 0 4不锈钢，炉料重100kg，炉料1底部配装的透气砖9小端面直径为75mm，厚度为7 0mm。先按正常熔炼方法熔化金属炉料，待金属炉料全部熔化后即在本炉实施炉内辅助精炼，具体方法是：

A、通过气源接管1 4接通气源，本实施例应用的气源仍是氩气；

B、根据工况调整气体调节器1 3上的调节阀1 6，向透气砖9输送的氩气压力值在0. 3～0.5 M Pa．流量200—300 l／s之间都能够满足炉内辅助精炼的要求，Z佳工况氩气压力值为0. 45 MPa，Z经济氩气流量为260 l/s;

C、炉内辅助精炼时间从通气时起算至关气止为3—6 min，Z经济的炉内辅助精炼时间为4 min。应用本发明同样能满足熔炼低合金钢、碳素结构钢炉内辅助精炼的要求，仅是惰性气体品种及输入气体压力值、流量略有调整。

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