[实用新型]用于中间包外加电场无污染脱氧的装置

说明书

技术领域

本实用新型属冶金精炼工艺技术领域，特别涉及炼钢连铸中间包冶金技术和纯净钢生产的用于中间包外加电场无污染脱氧的装置。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，对钢的质量要求越来越高，对夹杂物要求非常严格，特别是脱氧产物中的脆性夹杂物，极易导致产品缺陷。降低甚至避免脱氧产物对钢液的污染是降低钢中全氧含量，提高产品表面和内在质量的一个重要途径。因此许多工作者致力于无污染脱氧方法的研究。外加电场无污染脱氧即在冶炼过程中炉外无污染脱氧的新技术，其研究思路主要体现在一些专利文献中，如公开号为CN1453371A、CN101235430A等的中国发明专利。

中间包是钢的冶炼过程中最后一个耐火材料容器，使炼钢生产流程的中间环节，而且是由间歇操作转向连续操作的衔接点。中间包作为冶金反应容器是提高钢产量和质量的重要环节。

钢水从钢包流入中间包的过程中，因与空气发生氧化作用，会提高钢水中的氧含量，并进一步生成夹杂物，如氧化物夹杂，钢水在中间包中也容易进一步增加夹杂含量。应该尽可能使钢中非金属夹杂物的颗粒在钢处于液态时排除掉，并尽可能防止钢液吸收空气以及耐火材料的氧，避免二次氧化，才能满足纯净钢的品质要求。因此，目前通常采用各种方法在中间包内去除钢水中的杂质，其中包括使钢水在中间包内流动过程中通过各种各样的挡墙、堰或隔板。挡墙、堰或隔板可由能够吸收夹杂物颗粒的耐火材料制成。另外采用中间包覆盖剂，这种中间包覆盖渣层既可以保温，防止钢液二次氧化，还可以去除夹杂物。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于中间包外加电场无污染脱氧的装置，将传统的中间包改变为一个集无污染脱氧精炼和中间包与一身的新型的中间包冶金装置。在满足绝热保温、防止钢液二次氧化和吸收钢液面上浮的非金属夹杂物等中间包覆盖剂常规功能的同时，更侧重其冶金效果，即进一步去除中间包内钢水中的游离氧，有效降低中间包钢水中的全氧，有效防止中间包内钢水二次氧化，减轻覆盖剂对耐火材料的侵蚀程度，提高钢水的清洁度，进而改善铸坯质量，得到优质纯净钢。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，

在包体的脱氧用覆盖渣中插入阳极，作为阴极钢液通过插入其中的阴极导线与直流电源连接；包体的侧壁或者底部位置，可设置有吹气搅拌装置。由外加直流电源施加直流脉冲电场，在钢液和覆盖渣阳极之间形成电场，必要时同时对钢液进行搅拌，通过控制直流电源的电流值和电压值，以及脱氧用覆盖渣的成分，来控制氧离子在熔渣体系中的传导方向和速度以及增强溶解氧在钢液中的传质，从而实现钢液的无污染脱氧，净化钢液的目的。

具体地，本实用新型的用于中间包外加电场无污染脱氧的装置，包括有：中间包包括包体、包盖；长水口，经包盖插入中间包包体内，位于包盖一侧；湍流抑制器，设置包体内底部，与长水口对应；塞棒，通过包盖插入中间包包体内，位于包盖另一侧；与之对应，包体内底部设置浸入式水口；其特征在于，还包括，在包体的脱氧用覆盖渣中插入阳极，作为阴极的钢液通过插入钢液中的阴极导线与直流电源连接。

进一步，中间包包体内设置可将包体内中覆盖渣隔开的堰以及位于包体内一侧底部的坝。

所述的阳极挂在堰上，或直接与包盖连接，或固定在包体内覆盖渣渣线附近的包衬中；电极弥散布置。

又，所述的阴极导线固定在堰里，或做在塞棒中、或做在坝中、或做在长水口中、或固定在包体中任何和钢液接触的包衬中；阴极导线弥散排布。

所述的阳极为高温陶瓷、耐高温金属或合金、石墨，也可以是高温冷却电极；所述的阴极导线为高温陶瓷，耐高温金属或合金，也可以是高温冷却电极。

所述的阳极和阴极导线形状为圆棒或平板。

所述的阳极和阴极可制作成致密结构，也可以是多孔疏松结构。

所述的钢液表面的覆盖渣可以是一种，也可以是两种，通过堰将两种覆盖渣隔开；

另外，本实用新型所述的脱氧用覆盖渣可以是酸性渣也可以是碱性渣，具有良好的稳定性和高氧离子电导率，对中间包的包衬侵蚀小，良好的保温性能和吸收夹杂的能力；另外一种覆盖渣可以是传统覆盖渣。

本实用新型还设有搅拌装置，该搅拌装置为吹气搅拌装置或电磁搅拌装置；吹气搅拌装置设置在包体的侧壁外，或设置在包体的底部位置，通过多孔砖或多孔气管吹入气泡。