专利名称：电弧炉底吹供气系统的制作方法
技术领域：
本发明属于电弧炉炼钢辅助系统。
普通电弧炉炼钢的主要缺点之一是熔池搅拌能力很低，导制废钢，合金科熔化慢，渣与钢液反应不完全，冶炼时间长和能耗高等不足之处。
若将转炉或钢包底吹气体搅拌熔池技术用于电弧炉炼钢工艺中，将会大大改善电弧炉炼钢的技术效果。但是，电弧炉与转炉相比具有如下显著区别电弧炉的熔池深度与熔池直径的比值小;采用固体原料;具有两个或三个不同的冶炼期，冶炼时间长;冶炼的钢种广而多，等等。显然，简单地将转炉底吹供气系统转移电弧炉，是达不到预期效果的，甚至是行不通的(《转炉复合吹炼技术》，P107～111，P156～164)。
现有转炉底吹气体供气强度在低压(≤0.8MPa)下的可调范围为最大供气强度是最小供气强度的4至5倍，最底压力一般不少于0.15MPa，否则，易使供气砖堵塞。为使供气强度在较宽的范围内可调，目前一般采用中压(2.0～3.0MPa)，甚至高压(4.0～5.0MPa)供气方式才能满足要求。欧洲一些厂家采用DPP型供气砖(内径为1mm的多孔砖)，当底吹气体压力小于0.2MPa时，供气砖就会产生堵塞现象。现有电弧炉供气强度范围一般为的0.00059～0.021Nm3/min.T(《Metall-urgical plant and Technology International》1990，No6，P54)。而且，电弧炉在炼钢过程中，因其热源
自电报与废钢及熔池之间产生的电弧，当炉底装配供气砖时，通电就容易使炉底打弧，严重时，使供应砖气室熔化漏气，且供气砖本身也损害严重。
本发明目的在于提供一种既能提高电炉钢的质量，又能缩短冶炼时间，提高生产率的电弧炉底吹供气系统。
基于上述目的，本发明电弧炉底吹供气系统的要求是既能保证供气的顺利进行及供气的准确性，又能使本身与炉壳之间以及本身各组件之间具有优异的绝缘性能，保证工作期间不打弧;要求供气工艺参数要具有较宽的供气强度的调节性能，以便以最大的能力满足电弧炉不同冶炼时期和冶炼不同钢种对熔池搅拌的不同需要。
根据上述考虑，本发明底吹供气系统由一个或多个供气砖、氧化镁隔离砖、氧化镁环、一根或多根进气管、绝缘耐高温管、止回阀、气包、钢管、气体控制柜、等组成，供气砖内具有单个细金属管或多个细金属管，管的内径为1.0～2.0mm。在与供气转直接相通相接的每根进气管上装配一个由止回阀、贮气包等串联连接的止回稳压系统。该供气系统可使底吹气体压力的调节范围为0～0.8MPa，供气强度调节范围为0～0.03m3/min.T。一般炉底供气系统要求在一定的气压(≥0.15MP)下才具有良好的控制能力，否则，不易控制，而且供气砖易堵塞。
本发明供气系统在底吹气压小于0.15MPa，甚至为零，供气流量也为零的情况下，供气砖也不发生堵塞。整个供气系统仍然能正常操作。其基本原理如下在低压下，供气砖中细金属管产生堵塞的条件为供气砖中细金属管内的气体压力加上出口处钢液表面张力产生的向上作用力小于钢液的静压力加动压力。反之，就不会出现堵塞。本发明的供气系统中，由于有止回稳压系统，即使在底吹气体压力和流量很小;甚至为零的情况下，止回稳压系统能够防止供气砖进气管的气体倒流，从而保持进气管内气体具有一定的压力，同时，贮气包仍能继续向熔池供气，从而使得在一定时间内供气砖内的气体压力加上钢液表面张力能大于或等于钢液的精压力和动压力之和，即本发明的止回稳压系统能完全防止供气砖的堵塞现象。
另一方面，为了防止供气砖与炉壳及支承体之间、进气管与供气砖及炉壳之间、炉壳与止回稳压系统之间的导电和打弧，本发明对供气砖、进气管、止回稳压系统与其它同其接触的导电接地部位之间采用了特殊的绝缘措施，使其供气砖、进气管各部位与钢液处于等电位。其具体措施是在供气砖与炉壳之间配置绝缘性好的氧化镁或氧化铝或普通耐火砖或打结层，进气管与供气砖或打结层之间采用耐高温的绝缘材料(如氧化镁、氧化铝)制成的套环隔开，对与炉壳接触的气体管道。止回稳压系统各部位采用绝缘材料包裹，进气管与止回稳压系统之间采用了耐高温的绝缘管，使供气砖和进气管与外界严格绝缘，供气砖采用MgD-C质供气砖。由于采用了上述一系列的绝缘措施，消除了炉底等的打弧、导电问题，使供气砖的寿命提高了60%以上。
本发明底吹供气系统中底吹气体压力为0～0.8MPa，供气强度为0～0.03m3/min.T。上述供气压力和强度能满足电弧炉不同冶炼时期和冶炼不同钢种对熔池搅拌强弱的不同要求。
与现有技术相比，本发明具如下优点1.供气系统在低压下供气压力和强度仍具有大幅度可调性，即适应面广，可冶炼各种牌号的不锈钢等。
2.基本消除了供气砖堵塞、炉低打弧和短路现象，大大地提高了供气砖寿命。
3.整个系统结构简单，投资少，见效快。
附图为本发明电弧炉底吹供气系统的结构示意图。
附图中，1为供气砖，2为氧化镁隔离砖，3为氧化镁套环，4为进气管，5为绝缘耐高温管，6为止回阀，7为贮气包，8为钢管，9为软管，10为压力表，11为气体控制柜，12为Ar气输入管，13为N2气输入管，14为炉底，15为炉底壳，16为钢液，17为炉渣，18为炉壁，19为炉盖，20为电极。
其中，氧化镁隔离砖2用于隔离供气砖1和炉底壳15;氧化镁套环3用于隔离和绝缘进气管4与炉底壳15，整个气体输送管道及止回稳压系统均采用绝缘材料包裹。
权利要求
1.一种电弧炉底吹供气系统，其特征在于A.供气系统由供气砖1、氧化镁隔离砖2、氧化镁套环3、进气管4、绝缘耐高温管5、止回阀6、贮气包7、钢管8、软管9、压力表10、气体控制柜11、Ar气输入管12和N2气输入管13组成；B由止回阀6和贮气包7组成止回稳压系统；C供气砖内具有1个或多个细金属管，且细金属管的内径为1.0～2.0mm；
2.根据权利要求1所述的供气系统，其特征在于供气砖可由1块或多块组成，相对应的进气管4和止回稳压系统也为1个或多个。
3.根据权利要求1所述的供气系统，其特征在于进气管4以及整个气体输送管道和止回稳压系统均采用绝缘材料包裹。
4.根据权利要求1所述的供气系统，其特征在于供气砖1和炉底壳15用氧化镁隔离砖2隔离，进气管4与供气砖1采用氧化镁套环3隔离和绝缘。
全文摘要
本发明为电弧炉底吹供气系统。它由供气砖、进气管、止回稳压系统和气体控制柜等组成，止回稳压系统由止回阀、贮气包串联连接组成。供气砖内装配有一个或多个细金属管，其内径为1.0～2.0mm。炉壳与供气系统之间，供气系统各组件之间均采用了有效的绝缘措施。本发明即使在供气压力和供气强度为零的情况下，仍能有效地防止供气砖堵塞并消除炉底打弧现象，既能满足电弧炉冶炼各种钢种供气条件的需要，又能显著地提高供气砖的使用寿命。
文档编号C21C5/52GK1065884SQ9210350
公开日1992年11月4日 申请日期1992年5月15日 优先权日1992年5月15日
发明者何平, 邓开文 申请人:冶金工业部钢铁研究总院