[其他]钢液的真空精炼装置

说明书

本发明是关于对钢包内已粗炼过的钢液进行真空精炼的设备。

现有对钢包中钢液进行真空精炼的设备，按工艺特点区分有三种主要类型：

①简单的钢液真空脱气装置，真空度约１托左右，不在钢包中再加热钢液。

②带加热设备的钢液真空精炼装置。可在钢包内利用电弧对钢液进行再加热。按加热条件不同，又可分为大气条件下加热和真空（真空度约150托左右）条件下加热。

③真空吹氧脱碳装置，真空度从低于１托到高于100托。

后两类装置都可以完成简单的钢液真空脱气处理。而大气条件下加热的钢液真空精炼装置。由于必须有两个盖（真空盖和加热盖）交替操作，存在浪费热能和处理周期长的缺点更为可取的是将带真空加热的钢液真空精炼装置和真空吹氧脱碳装置结合为一体的设备，这种设备现有两种类型：

①带真空加热的钢液真空精炼装置和真空吹氧脱碳装置，通过真空切换阀连接到同一真空系统，可分别完成二类任务。

②在带真空加热设备的钢液真空精炼装置的基础上，通过更换某些部件，可以选择地执行二类任务，专利GB2020315A即属此类。

前一种设备结构基本上属于两套不可同时使用的独立装置。后一种设备结构虽然紧凑，但是变更作业时，必须更换不少部件，如需要将边相密封电极卸下，换上喷氧枪系统，更换有三个电极孔的钢包盖等，操作颇为麻烦、费时，在作业变更频繁时就显得很不方便。

本发明的目的是提供一种钢液真空精炼装置，可以不经任何特殊措施而任意选择进行带真空加热的钢液真空脱气处理或真空吹氧脱碳处理。

本发明提供的钢液真空精炼装置如图一所示，该装置主要由一个固定的真空罐和二个可旋转交替而分别装有喷枪和真空加热系统的真空盖组成。图一所示为带真空加热系统的真空盖在使用位置上，而装有喷枪的另一个真空盖停在非工作位置。如图所示，固定真空罐1安装在地坑内，盛有钢液的钢包2安放在真空罐内的二个钢包支座3上，可升降的真空盖5同固定真空罐的顶面法兰组成真空密封连接，在真空盖5内吊挂着有电极孔的钢包盖4;真空盖5由臂架7悬吊着并可绕支座6旋转;臂架7上安装着电极立柱17和驱动电极臂14升降的卷扬装置15;在真空盖顶部的三个法兰平面上安放有供真空加热电极12通过的电极真空密封接头13;三个电极臂前端可打开的电极夹头夹住电极12，并通过导电铜管16和软电缆23，分别连接到变压器二次侧铜排的三个相上。另一个装有喷枪的真空盖9，由臂架11悬吊着可绕支座10旋转。

图二所示为装有喷枪的真空盖在使用位置上，而带真空加热系统的真空盖停在非工作位置。在真空盖9的中心位置设有真空密封的喷枪升降装置，喷枪19安装在升降套管18的顶部法兰上。

该装置还包括在钢包进出真空罐时自动接通搅拌钢液的氩气管路的装置。这是通过钢包2及钢包支座3上的导向定位装置使钢包正确落位后，钢包的透气砖经连接管21与弹性密封接头22同真空罐外的氩气管路相连。

组合电极12是由石墨电极和水冷导电管组合而成。其水冷导电管部分穿过电极密封头13，如图三所示。电极密封头13由绝缘衬套a、密封盒b、二个皮囊c和底板d组成。在电极升降运动时，衬套a提供有间隙的动态密封;在电极不需运动的脱气处理时，向二个皮囊c充以压缩空气即可对静态的电极实现严密的真空密封。

该装置的每个真空盖上还设有气动升降的真空下测温和取样的装置20，其结构如图四所示。测温取样杆2由穿过测温取样室1顶部的软绳3吊挂着，经过转向滑轮4后，连接到装有动滑轮的活塞6，活塞在圆筒5中可作垂直运动。当圆筒下腔通入压缩空气时，活塞6上升，测温取样杆靠自重快速下降，将圆筒下腔连通大气时，活塞6靠自重下降，通过软绳3将测温取样杆提起来。

本发明除了能不经任何措施而任意选择不同精炼工艺之外，还有其它优点：

①钢包进出真空罐时，无需人工操作去连接或拆卸搅拌钢液的氩气管路;

②组合电极的水冷导电管直径比石墨电极约小一半，使电极分布圆缩小，这对容量较小的钢包特别有利;

③真空测温和取样装置的传动方式，可明显降低设备总高度;

④电极采取动态密封和静态密封相结合的方式，有利于补偿电极升降机构的制作安装误差;

⑤绕支座旋转的臂架结构有利于缩短真空室中心至变压器的距离，能减小供电短网阻抗;