專利名稱：直流電弧鋼包精煉爐的制作方法
技術領域：
直流電弧鋼包精煉爐屬于一種煉鋼生產中的爐外精煉裝置。
爐外精煉是煉鋼行業中一個重要領域，鋼包精煉爐是爐外精煉不可缺少的裝置。它可以承擔鋼水的精煉和加熱任務，減輕煉鋼爐的負擔，提高產品的質量，在煉鋼和連鑄之間起緩沖作用，使生產流程得以順行，可保證運至連鑄機的鋼水具有準確的化學成份和澆注溫度。
在直流電弧爐發展的同時，直流鋼包精煉爐也得到了發展。我國煉鋼行業一直使用交流鋼包爐，而且鋼包容量必須大于40噸以上。對于中小鋼包主要由于耐火材料消耗較大，鋼包壽命較低而不能使用，交流鋼包爐還有電耗和電極消耗高，噪音大，對電網沖擊大的缺點。
本實用新型的目的是提供一種直流電弧精煉爐，提高爐外精煉鋼水質量，改善作業環境，節省耐火材料和電極，降低電耗，減少對電網的沖擊。
本實用新型由直流供電系統、三根或二根電極組成。其電氣回路由一根石墨弧電極和二根或一根石墨或鋼質接觸電極，通過渣和金屬熔池構成，弧電極和二根接觸電極對稱布置在一條直線上。這樣的布置可以使電弧從中心弧電極到熔池之間垂直方向燃燒，避免偏弧。在電氣回路中接觸電極作為電路陽極、弧電極作為電路陰極。陽極還可以用中空石墨電極構成，中心通氬氣。產生氬等離子體。陽極與鋼渣接觸端部表面還可以用金屬陶瓷覆蓋層，內部為石墨或鋼質材料。操作時先降下陽極，當陽極接觸到鋼水時，再降下陰極，下降到起弧時為止，此時電極處于由電子計算機自動控制狀態。停止加熱時，先提升陰極，斷弧后再提起陽極，操作即可結束。本裝置與底吹氬、喂絲機、合金加料系統等相配合，可實現鋼水的調溫、合金化、成份微調、凈化鋼水、脫硫、脫磷等功能。
本實用新型的特點和效果。(1)降低耐火材料的消耗。在鋼包爐成本中，耐火材料的消耗占60％以上，由于交流電弧偏弧效應，爐壁上存在熱點，而直流鋼包爐壁受熱均勻，特別是中小鋼包，爐襯壽命比交流鋼包爐高。(2)降低電耗。雖然直流鋼包爐供電系統的電損耗高于交流鋼包爐，但由于無電流感應，大電流線路的附加電耗減少，加之功率因數高和陽極效應，直流鋼包爐比交流鋼包爐節電10％以上。(3)在冶金效果上，直流鋼包爐中脫硫是利用陽極反應實行電化學，脫硫和依靠鋼渣界面的化學反應脫硫，這在交流鋼包爐中是無法實現的。(4)對電網沖擊小。可在短路容量較小的電網中使用，直流鋼包爐對減少閃耀的效果與交流鋼包爐采用動態補償裝置效果相近。(5)直流鋼包爐的噪音比交流鋼包爐低10～15dB。
結合
。在鋼包爐(6)的鋼包蓋(7)上插入三根電極，鋼包的中間一根為陰極(3)，在陰極的兩側各有一根陽極(2)，兩根陽極(2)與陰極(3)的距離相等，三根電極布置在一條直線上。陰極(3)為石墨電極，陽極的材質為石墨或鋼質。直流電源(1)與三根電極相聯通。開始工作時，先將兩根陽極(2)下降，使之與鋼渣(4)或鋼水(5)接觸，然后再下降陰極(3)，降至陰極(3)與鋼水(5)之間起弧為止。因此，陰極起弧，陽極與鋼渣或鋼水接觸形成回路不起弧。可起到直流加熱精煉作用，在精煉過程中可與底吹氬裝置(8)、喂絲機、合金加料系統相配合，可實現鋼水的調溫、合金化、成份微調、凈化鋼水、脫硫、脫磷功能。
實施例1本實施例應用在60噸直流電弧鋼包精煉爐上，陰極(3)用φ350mm的石墨電極，在鋼包中心位置，兩根陽極(2)為φ300mm，石墨電極，三根電極成一條直線對稱布置在陰極(3)的兩側，直流電源容量9000KVA，直流電壓140～240V，直流電流40000A，升溫速度3～5℃／min，陰極起弧，陽極與鋼渣或鋼水接觸形成回路不起弧。
實施例2只用一根石墨電極作為陽極，將實施例1去掉一根陽極即可。兩根電極位置要適中。陽極直徑與陰極相同，均為350mm。陰極在中心位置起弧，陽極不起弧，只形成回路。
實施例3按照實施例1的規格將陰極制作成中空石墨電極，中心空腔通氬氣，以便產生氬等離子體。陽極是石墨或鋼質材料制成，與鋼渣接觸的端部表面有金屬陶瓷覆蓋層，金屬陶瓷材料可選用鎂質、鋯質或其他材質，能抗鋼水和熔渣侵蝕，即能形成回路，又可發熱產生熱量加熱鋼水，其他同實施例1。本實施例可用予質量要求較高的鋼種精煉。
。附圖是直流電弧鋼包精煉爐的剖面示意圖。
1、直流電源2、陽極3、陰極4、鋼渣5、鋼水6、鋼包7、鋼包蓋8、底吹氬裝置
權利要求1.一種直流電弧鋼包精煉爐，其特征在于它是由直流供電系統和電極構成。
2.根據權利要求1所述的直流電弧鋼包精煉爐，其特征在于三根電極是一根陰極在中心，二根陽極對稱布置在陰極兩側，等距成一條直線，陽極直徑可比陰極小。
3.根據權利要求1所述的直流電弧鋼包精煉爐，其特征在于二根電極，陰極和陽極各一根，其直徑相等。
4.根據權利要求1所述的直流電弧鋼包精煉爐，其特征在于陰極是中空石墨電極構成。
5.根據權利要求1所述的直流電弧鋼包精煉爐，其特征在于電極的材質是陰極為石墨，陽極為石墨或鋼質，或陽極與鋼渣接觸端部表面有金屬陶瓷覆蓋層。
專利摘要本實用新型是煉鋼生產的爐外精煉裝置。由直流供電系統和電極組成。電極可用三根或二根，三根電極的陰極位于鋼包中心，二根陽極對稱布置在陰極兩側，等距成一條直線，陽極直徑比陰極小。二根電極的為陰極和陽極各一根，直徑相等。陰極起弧，陽極不起弧，只形成回路。電極材質為石墨，陽極還可用鋼質，還可用中空石墨電極，與鋼渣接觸部表面有金屬陶瓷層。特點是降低耐火材料的消耗，減少電耗，噪音低，對電網沖擊小。
文檔編號B22D1/00GK2156967SQ9320892
公開日1994年2月23日 申請日期1993年4月14日 優先權日1993年4月14日
發明者李潤生 申請人:冶金工業部鞍山熱能研究院