[发明专利]一种金属电渣重熔冶炼气氛保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属冶炼技术，尤其涉及一种金属电渣重熔冶炼气氛保护方法。

背景技术

金属电渣炉（又名电渣重熔炉）是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的一种冶金设备，其结构主要包括整体呈炉状的结晶器、位于结晶器一侧的立柱，立柱上方设置有横向悬臂，横向悬臂上靠电极棒夹头正对结晶器安装有向下延伸进入结晶器的电极棒。

电渣炉冶炼工作时，电渣放入结晶器内，并在结晶器上方形成待熔融的渣池，采用电极棒夹头来夹持柱形电极棒，并让电极棒、渣池、金属熔池、钢锭、底水箱通过短网导线和变压器能够形成电流回路。进行电渣冶炼时，首先将该电极棒远离电渣冶炼电极棒夹头的端部插入熔渣内，随后对电极棒进行通电，在通电过程中，电极棒和渣池放出焦耳热，将渣池中的金属渣熔化。熔融金属汇聚成液态，穿过渣池，落入结晶器中形成金属熔池，且同时受水冷作用，迅速凝固形成钢锭。钢锭凝固前，在它的上方的金属熔池和渣池，起保温和补缩作用，保证钢锭的致密性。冶炼过程中，结晶器内壁上形成有一层薄渣壳，不仅使钢锭表面光洁，还起绝缘和隔热作用，使更多的热量向下部传导，有利于钢锭自下而上的定向结晶。基于以上原因，通过电渣冶炼生产出的钢锭质量好、性能优，合金钢的低温、室温和高温下的塑性和冲击韧性增强，钢材使用寿命延长，故电渣冶炼工艺在本行业中广泛使用。

但现有电渣冶炼工艺中，大多采用常压状态下进行电渣重熔，在大气下重熔容易引起钢锭的二次氧化， 造成活泼元素的烧损，使得钢中的氧含量和夹杂物含量较高， 很难生产出高洁净度的特殊钢。

部分现有电渣冶炼装置中设置有气氛保护技术，但现有的电渣冶炼气氛保护技术，均是在结晶器上设置气氛保护装置，气氛保护装置和惰性保护气体气源连接（氮气或氩气等），然后将保护气体喷入到结晶器内实现保护。但由于电渣炉冶炼过程中，金属液面会具有一个随电极棒下降而上升的过程，故气氛保护装置为了避免和上升液面干涉，需要设置于距离液面较高的位置，这样，导致喷气口和金属熔液之间空间较大，很难将空气排尽，难以到良好的保护效果。为防止电渣重熔过程中合金的增氧，减少杂质进入合金中， 非常有必要在电渣重熔时应采取更好的气体保护措施，以提高冶炼效果。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构简单，气氛保护效果好，进而提高冶炼效果的金属电渣重熔冶炼气氛保护方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种金属电渣重熔冶炼气氛保护方法，该方法在于在金属电渣重熔冶炼装置中，设置有保护器和惰性气体气源相连，在冶炼过程中通过保护器对金属电渣重熔冶炼装置内部喷出惰性气体进行气氛保护，其特征在于，冶炼时将保护器置于金属电渣重熔熔液上方临近位置，并使其和电极棒联动，使得在电极棒逐渐下降导致液面上升时，保护器和液面联动上升，并使得保护器和液面处于固定的高度范围内，以保证液面的气氛保护效果。

本方法中，保护器始终处于液面上方临近位置喷气进行保护，故能够更好地排挤出液面上方空气，极大地提高了气氛保护效果，进而提高了冶炼效果。

具体地说，本方法中采用了以下结构的金属电渣重熔冶炼装置，该装置包括整体呈炉体结构且位于安装台阶下方平面的结晶器，还包括竖向设置于结晶器一侧的安装台阶上方平面的立柱，立柱上方设置有横向悬臂，横向悬臂上靠电极棒夹头正对结晶器安装有向下延伸进入结晶器的电极棒，还包括气氛保护装置，气氛保护装置包括保护部分结构和传动部分结构，所述保护部分结构具有一个保护器，保护器是位于炉体内并间隔地套设在电极棒外部的环形空心结构，保护器上沿周向均匀布置有出气孔，保护器通过气管和惰性气体气源相连，所述传动部分结构用于控制保护器随液面上升而联动上升；所述传动部分结构，包括横向悬臂升降机构和联动控制机构，联动控制机构连接于横向悬臂和保护器之间并能够靠横向悬臂的升降联动控制保护器的降升；