本实用新型属于冶金设备技术领域,具体涉及了一种新型感应加热aod精炼炉。
背景技术:
aod(argonoxygendecarburization氩氧脱碳)作为应用越来越广泛的精炼钢水的一种冶金工艺。该工艺的概念很简明:用氩稀释以降低系统中一氧化碳分压,从而在给定的碳的含量和温度的前提下,保持比在大气条件下具有更高的铬含量。实践结果表明,碳可以由不锈钢中脱除而铬没有显著的氧化,这就使得在炉料中可以采用廉价的高碳铬铁来替代低碳或微碳铬铁,这样aod生产不锈钢比在电弧炉或感应炉中生产不锈钢成本要低很多。aod工艺在铸钢生产中的重要作用就在于向下道生产工序提供的是高品质的金属液。从而提高了铸件力学性能,特别是抗冲击性、韧性、抗疲劳性能以及焊接性能,减少了铸件裂纹。
目前由于aod精炼系统属于气体冶金,在钢水精炼过程中钢水温度会逐渐降低,因此,aod精炼系统在精炼钢水时通过向钢水中吹入氧气,使得钢水中的金属与氧气发生反应放出热量对钢水进行升温。因此,生产成本居高不下,劳动强度也非常大,特别是一些中小企业,都是通过工人手动添加发热剂。
中频感应炉则是通过物料在感应电源交变电磁场作用下,物料内部产生涡流从而达到加热或熔化的目的。在这种交变磁场的作用下,中频感应炉具有熔化速度快、生产效率高、适应性强、使用灵活、电磁搅拌效果好、启动操作方便、对大气污染小等诸多优点。中频感应炉适用于10kg到几十吨容量的大、中、小型炉,对钢、铸铁以及铜、铝等有色金属及其合金进行熔炼和液态金属的保温,对炉料的适应性较强,适合间歇式作业。并且,随着技术的不断发展,研究人员发现,中频感应电源的电磁场可以通过金属型间的缝隙加热金属型内的物料。因此,将中频感应与aod系统结合,使用特殊制作的aod炉壳,应用感应原理对aod炉内的钢水进行加热。
美国bmi研究所的g.h.schippereit等人1961年发现,电磁场可进入有缝的铜坩埚,对坩埚中的炉料进行加热。之后,美国、德国、法国、前苏联等国开始研究冷坩埚感应熔炼技术。我们通过将aod炉座设计成有缝形式,这样电磁场便可以通过缝隙加热aod炉内的炉料。
技术实现要素:
为克服上述缺陷,本实用新型提供一种新型感应加热aod精炼炉,通过将中频感应与aod系统结合,使用特殊制作的aod炉壳,aod炉座设计成有缝形式,本实用新型要解决的技术问题是降低精炼过程中发热剂的加入量,针对aod精炼系统生产过程中钢水降温的问题,减少氧化反应放热,采用感应加热的方式,降低生产成本及减轻劳动强度,符合绿色发展的铸造技术。
本实用新型通过以下技术方案来实现:
一种新型感应加热aod精炼炉,该新型感应加热aod精炼炉包括aod炉冒1、aod炉座2、aod炉托圈3、挂钩4、挂钩螺栓5、aod支撑6、加热感应圈升降机构7、加热感应圈8和电机减速机构9;
其中,所述aod炉冒1与aod炉座2通过螺栓固定,aod炉冒1起保温和导流作用,aod炉座2承载需要精炼的钢水;所述aod炉座2与aod炉托圈3通过挂钩4固定,所述挂钩4由挂钩螺栓5锁紧固定;所述aod炉托圈3与aod支撑6通过螺栓连接;加热感应圈升降机构7和加热感应圈8固定,并带动加热感应圈8上下移动;电机减速机构9驱动aod炉托圈旋转的机构带动aod炉托圈3旋转,用于兑入钢水或者出钢。aod炉托圈3承载并可以带动aod炉冒和aod炉座旋转机构。aod支撑6支撑整套设备;加热感应圈8加热aod炉壳内的钢水。挂钩的数量与设备容量(即设备所能够承载钢水的重量)是有关系的。
其中,aod炉冒1与aod炉座2合在一起统称为aod炉壳。
1、所述aod炉座2设计有缝隙,缝隙大小与设备容量(即设备所能够承载钢水的重量)是有关系的。容量大的缝隙宽一些,小的缝隙窄一些。将原整体的aod炉座加工成有缝隙的aod炉座2,这样磁力线才能通过缝隙进入aod炉座2内,进而加热炉内钢水。
所述aod精炼炉的加热方式为电加热。
本实用新型通过感应加热的方式,采用特殊设计的aod炉壳,使得磁力线能够通过特殊设计的带有缝隙的aod炉座进而能够加热到aod炉座内承载的钢水,减少原始方法通过大量添加铝或者硅铁,并向炉内吹入大量的氧气,使得氧气与炉内的金属发生氧化反应放热加热炉内的钢水,采用电加热的方式更加快速高效的加热炉内钢水,降低氧气以及发生反应的合金的使用量,氧化反应产生的污染,降低生产成本。
首先将事先熔化好的钢水倒入aod炉内,aod炉正常冶炼,冶炼过程中aod炉内钢水温度逐渐降低,当aod炉开始冶炼时,加热感应圈升降机构7带动加热感应圈8升高到加热位置对炉内钢水进行加热或保温,使得炉内钢水保持在一定的温度范围内以适应aod的冶炼,当aod炉完成冶炼后准备出钢,加热感应圈升降机构7带动加热感应圈8下降到指定位置,这样aod炉便可以正常翻转出钢。
本实用新型公开了该种感应加热aod精炼系统以及冶金工艺;采用感应加热的方式代替氧化反应放热的方式对aod炉内钢水进行加热:降低生产成本;降低工人劳动强度,方便快捷,提高效率;减少污染物排放在提高加热效率的基础上,降低了氧化放热的合金加入成本,提高生产效率,增加了企业的经济效益。
本实用新型有益效果:
本实用新型降低精炼过程中发热剂的加入量,减少氧化反应放热,采用感应加热的方式,降低生产成本及减轻劳动强度,符合绿色发展的铸造技术;1、降低精炼钢水的生产成本;2、降低工人的劳动强度,提高生产效率;3、降低氧化反应产生的污染。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1:本实用新型新型感应加热aod精炼炉结构示意图;
图2:本实用新型新型感应加热aod精炼炉感应加热结构示意图;
图3:本实用新型新型感应加热aod炉壳示意图;
其中,aod炉冒1、aod炉座2、aod炉托圈3、挂钩4、挂钩螺栓5、aod支撑6、加热感应圈升降机构7、加热感应圈8、电机减速机构9。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
本实用新型新型感应加热aod精炼炉如图1、图3所示,该新型感应加热aod精炼炉包括aod炉冒1、aod炉座2、aod炉托圈3、挂钩4、挂钩螺栓5、aod支撑6、加热感应圈升降机构7、加热感应圈8和电机减速机构9;
其中,所述aod炉冒1与aod炉座2通过螺栓固定,aod炉冒1起保温和导流作用,aod炉座2承载需要精炼的钢水;所述aod炉座2与aod炉托圈3通过挂钩4固定,所述挂钩4由挂钩螺栓5锁紧固定;所述aod炉托圈3与aod支撑6通过螺栓连接;加热感应圈升降机构7和加热感应圈8固定,并带动加热感应圈8上下移动;电机减速机构9驱动aod炉托圈旋转的机构带动aod炉托圈3旋转,用于兑入钢水或者出钢。aod炉托圈3承载并可以带动aod炉冒和aod炉座旋转机构。aod支撑6支撑整套设备;加热感应圈8加热aod炉壳内的钢水。
所述aod炉座2设计有缝隙。
所述aod精炼炉的加热方式为电加热。
实施例2
如图2所示,本实用新型通过感应加热的方式,采用特殊设计的aod炉壳,使得磁力线能够通过特殊设计的带有缝隙的aod炉座进而能够加热到aod炉座内承载的钢水,减少原始方法通过大量添加铝或者硅铁,并向炉内吹入大量的氧气,使得氧气与炉内的金属发生氧化反应放热加热炉内的钢水,采用电加热的方式更加快速高效的加热炉内钢水,降低氧气以及发生反应的合金的使用量,氧化反应产生的污染,降低生产成本。
首先将事先熔化好的钢水倒入aod炉内,aod炉正常冶炼,冶炼过程中aod炉内钢水温度逐渐降低,当aod炉开始冶炼时,加热感应圈升降机构7带动加热感应圈8升高到加热位置对炉内钢水进行加热或保温,使得炉内钢水保持在一定的温度范围内以适应aod的冶炼,当aod炉完成冶炼后准备出钢,加热感应圈升降机构7带动加热感应圈8下降到指定位置,这样aod炉便可以正常翻转出钢。