一种用于在LF精炼工序防止增氮的装置的制作方法

一种用于在lf精炼工序防止增氮的装置
技术领域
1.本实用新型涉及一种用于在lf精炼工序防止增氮的装置，属于钢铁冶金领域。


背景技术：

2.氮元素对钢性能存在较大影响：
3.(1)氮在晶界析出，造成钢质出现蓝脆；
4.(2)钢中氮的存在，降低了钢的冲击韧性、焊接性能、热应力区韧性，使钢材脆性增加；
5.(3)氮与钢中ti或al结合为tin或aln，弱化晶界强度，使得钢的脆性区发生变化，易造成铸坯表面出现裂纹；
6.(4)连铸过程固溶析出的氮化物对钢材疲劳寿命的影响比同尺寸的脱氧产物更严重；
7.因此一些高级别的钢种都对氮含量有严格的要求，氮含量变化会影响hcm2s钢组织和性能，当hcm2s钢中氮含量大于71
×
10-6
时会和硼元素反应生成bn夹杂物，从而使钢中“有效硼”量减少，降低钢的淬透性，最终影响组织和性能降低钢的成型和冷弯性能，降低钢材的韧性和塑性。
8.经过lf精炼工序的钢种，氮含量的稳定控制是一个难题，精炼工序是生产全流程中增氮最严重的环节。导致精炼工序增氮的原因一般是原辅材料的带入、通电过程钢水的吸氮以及喂线过程钢水吸气增氮，要得到稳定超低氮含量需要从转炉、合金微调站、lf精炼、rh等工序采取措施，实现氮含量的稳定控制。
9.通常的，现有技术中的出气孔只能向内喷出保护气体，而气体喷出的过程会形成负压，进而把气孔周围的空气带进去，使得钢液发生增氮。


技术实现要素：

10.1.要解决的问题
11.针对现有技术中的装置容易使得钢液发生增氮现象的不足，本实用新型提供一种用于在lf精炼工序防止增氮的装置，其炉盖上的电极孔的周侧设置有第一气体通道，第一气体通道设置有第一进气口和若干第一出气口；第一出气口环绕设置于电极孔的内壁，本实用新型通过在电极孔和下沿处同时形成氩气隔离层，可以使得钢液中的增氮含量控制在4ppm以下，且合金成分控制稳定，可有效提高产品质量，具有可观的经济效益，同时解决了现有技术中的装置容易使得钢液发生增氮现象的问题。
12.2.技术方案
13.为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
14.本实用新型提供一种用于在lf精炼工序防止增氮的装置，包括炉盖，炉盖设置有用于安装电极的电极孔；电极孔的周侧设置有第一气体通道，第一气体通道设置有第一进气口和若干第一出气口；第一出气口环绕设置于电极孔的内壁。
15.优选地，电极孔的内壁设置有耐热层，耐热层上开设有第一出气口。
16.优选地，炉盖的第一进气口凸出设置于炉盖的上表面。
17.优选地，第一进气口的孔径为10-20mm，第一出气口的直径为4-8mm。
18.优选地，炉盖边缘处设置下沿，下沿沿炉盖向远离炉盖的方向延伸，且下沿远离炉盖的第一边缘位于同一水平线上。
19.优选地，耐热层的内径大于电极的外径。
20.优选地，下沿靠近第一边缘的位置设置有第二气体通道，第二气体通道沿长度方向设置有第二进气口和若干第二出气口。
21.优选地，第二出气口包括外部出气口和内部出气口，内部出气口延下沿的内壁环绕均匀设置，外部出气口延下沿的外壁环绕均匀设置，且内部出气口和外部出气口交错设置。
22.优选地，第二进气口的孔径为20-30mm，第二出气口的孔径为4-10mm。
23.优选地，外部出气口和内部出气口的中轴线的交汇点与炉盖的圆心位置位于同一垂直线上。
24.3.有益效果
25.本实用新型的一种用于在lf精炼工序防止增氮的装置，通过在电极孔和下沿处同时形成氩气隔离层，可以使得钢液中的增氮含量控制在4ppm以下，且合金成分控制稳定，可有效提高产品质量，具有可观的经济效益。不仅如此，本实用新型设置于下沿的第二出气口交叉向内、向外设置，向外的气孔可以排走空气，进而为向内的气孔提供气体保护。
附图说明
26.图1为本实用新型的一种用于在lf精炼工序防止增氮的装置的俯视图；
27.图2为本实用新型的一种用于在lf精炼工序防止增氮的装置的剖视图；
28.图中：
29.100、炉盖；110、电极孔；111、第一出气口；112、第一气体通道；113、第一进气口；120、耐热层；
30.200、下沿；210、第二气体通道；220、第二进气口；231、外部出气口；232、内部出气口。
具体实施方式
31.下文对本实用新型的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本实用新型可实施的示例性实施例，其中本实用新型的元件和特征由附图标记标识。下文对本实用新型的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本实用新型的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本实用新型的特点和特征的描述，以提出执行本实用新型的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本技术和本实用新型
的应用领域。
32.本实用新型提供一种用于在lf精炼工序防止增氮的装置，包括炉盖100，炉盖100设置有用于安装电极的电极孔110；电极孔110的周侧设置有第一气体通道112，第一气体通道112设置有第一进气口113和若干第一出气口111；第一出气口111环绕设置于电极孔110的内壁。
33.在本实施例中，作为一种具体实施方式，第一气体通道112为环绕设置的圆管，其上设置有第一进气口113和若干第一出气口111。其中，电极孔110的内壁设置有耐热层120，耐热层120设置于圆管外围，并将圆管包裹于其中；耐热层120上开设有第一出气口111，向电极的方向吹出保护气体。同时，耐热层120的内径大于电极的外径，使得喷出的气体可以包裹电极。如图1所示，作为进一步优选地设置方式，第一出气口111沿圆管等距离排列。作为同时实施或择一实施的技术方案，炉盖100的第一进气口113凸出设置于炉盖100的上表面。在本实施例中，第一进气口113的孔径为10-20mm，第一出气口111的直径为4-8mm。
34.本实用新型的炉盖100边缘处设置有下沿200，下沿200沿炉盖100向远离炉盖100的方向延伸，且下沿200远离炉盖100的第一边缘位于同一水平线上。下沿200靠近第一边缘的位置设置有第二气体通道210，第二气体通道210沿长度方向设置有第二进气口220和若干第二出气口。第二出气口包括外部出气口231和内部出气口232，内部出气口232延下沿200的内壁环绕均匀设置，外部出气口231延下沿200的外壁环绕均匀设置，且内部出气口232和外部出气口231交错设置，使得气孔交叉向内、向外吹出保护气体，设置于下沿200的第二出气口交叉向内、向外设置，向外的气孔可以排走空气，为向内的气孔提供气体保护。第二进气口220的孔径为20-30mm，第二出气口的孔径为4-10mm。外部出气口231和内部出气口232的中轴线的交汇点与炉盖100的圆心位置位于同一垂直线上。
35.本实用新型使用时，将第二气体通道210固定于装置的下沿200，使第二气体通道210平面保持同一水平面。当lf炉需要精炼操作时，将装置降至距钢包上沿处，从第二进气口220向第二气体通道210内通入压力为0.8-0.9mpa的氩气，氩气从第二出气口中均匀喷出，在钢液上表面形成氩气隔离层，隔断钢液与空气的接触，防止钢液增氮。lf精炼完成后，装置带动第二气体通道210一起升起，停止通入氩气，等待下一炉钢液的精炼。同时，在使用过程中，从电极孔110的第一气体通道112的第一进气口113向第一气体通道112内通入压力为0.8-0.9mpa的氩气，氩气从第一出气口111中均匀喷出，在电极孔110附近形成保护气体层，隔断钢液与空气的接触，进一步防止钢液增氮。lf精炼完成后，停止通入氩气，等待下一炉钢液的精炼。
36.通常的，现有技术中的出气孔只能向内喷出保护气体，而气体喷出的过程会形成负压，进而把气孔周围的空气带进去，使得钢液发生增氮。而在本实用新型中，设置于下沿200的第二出气口交叉向内、向外设置，向外的气孔可以排走空气，为向内的气孔提供气体保护。本实用新型通过在电极孔110和下沿200处同时形成氩气隔离层，可以使得钢液中的增氮含量控制在4ppm以下，且合金成分控制稳定，可有效提高产品质量，具有可观的经济效益。
37.更具体地，尽管在此已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本实用新型并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要
求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本实用新型的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。