阅读说明：本技术 一种用于电弧炉冶炼低氮钢种的装置 (device for smelting low-nitrogen steel grade in electric arc furnace ) 是由 陶务纯 朱宝晶 焦健 尹崇丽 谭永彦 徐兴达 孟光振 王宝 葛本武 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于电弧炉冶炼低氮钢种的装置,所述装置包括惰性气体控制阀站、惰性气体输送回路、管路绝缘隔离支架、柔性可伸缩管路、电极管路连接器、电极抱圈、导电横臂、空心电极；所述导电横臂一端设置电极抱圈,电极抱圈夹持空心电极,管路绝缘隔离支架设置于导电横臂上,管路绝缘隔离支架上放置惰性气体输送回路,惰性气体输送回路的一端与惰性气体控制阀站连通,另一端与柔性可伸缩管路连通,柔性可伸缩管路通过电极管路连接器连通于空心电极。本发明避免了高温电弧解离空气导致的钢水增氮的现象。(The invention discloses a device for smelting low-nitrogen steel by an electric arc furnace, which comprises an inert gas control valve station, an inert gas conveying loop, a pipeline insulating and isolating support, a flexible telescopic pipeline, an electrode pipeline connector, an electrode clamping ring, a conductive cross arm and a hollow electrode, wherein the inert gas control valve station is arranged on the upper end of the inert gas conveying loop; the electrode clamping ring is arranged at one end of the conductive cross arm, the electrode clamping ring clamps the hollow electrode, the pipeline insulation isolation support is arranged on the conductive cross arm, the inert gas conveying loop is placed on the pipeline insulation isolation support, one end of the inert gas conveying loop is communicated with the inert gas control valve station, the other end of the inert gas conveying loop is communicated with the flexible telescopic pipeline, and the flexible telescopic pipeline is communicated with the hollow electrode through an electrode pipeline connector. The invention avoids the phenomenon of nitrogen increase of molten steel caused by air dissociation through high-temperature electric arc.)

一种用于电弧炉冶炼低氮钢种的装置

技术领域

本发明属于电弧炉冶炼低氮钢种新型工艺装备，具体地，本发明涉及一种电弧炉冶炼低氮钢种的生产工艺装置。

背景技术

由于电弧炉和LF钢包精炼炉的冶炼特点，冶炼过程中均需要通过超高功率电极放电输送电能，由于电弧的冲击动力作用，电弧作用区域的内钢水无法得到渣子的有效覆盖，强烈的电弧将周边空气进行解离，致使钢水与电离空气中的氮产生结合，导致钢水出现了严重的增氮，这种冶炼工艺是电弧炉系统炼钢的固有缺陷，长期以来，无法达到转炉生产低氮钢种的优越性，该专利技术可以有效解决电弧炉系统无法生产低氮钢种的缺陷问题，同时由于惰性气体的冷却作用，电弧炉电极消耗可以得到有效改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一套电弧炉冶炼低氮钢种的生产工艺装置，并通过气路输送装置与大电流装置的各种绝缘保护措施，实现安全、低成本可靠运行，惰性氩气的通断输送可以完全实现自动化控制。

为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种用于电弧炉冶炼低氮钢种的装置，所述装置包括惰性气体控制阀站、惰性气体输送回路、管路绝缘隔离支架、柔性可伸缩管路、电极管路连接器、电极抱圈、导电横臂、空心电极；

所述导电横臂一端设置电极抱圈，电极抱圈夹持空心电极，管路绝缘隔离支架设置于导电横臂上，管路绝缘隔离支架上放置惰性气体输送回路，惰性气体输送回路的一端与惰性气体控制阀站连通，另一端与柔性可伸缩管路连通，柔性可伸缩管路通过电极管路连接器连通于空心电极。

优选地，所述惰性气体为氩气。

优选地，所述空心电极为超高功率空心电极或高功率空心电极。

本发明通过此套气体控制回路实现惰性氩气往电弧区域的连续输送功能。控制氩气压力和输入流量，建立冶炼过程氩气通断连锁关系。

本发明的柔性伸缩连通管的管路材质绝缘且随动伸缩，电极管路连接器有防泄漏密封装置且不导磁。

本发明的有益效果：

1、冶炼开始。当电弧炉或者LF钢包精炼炉电极得到命令，开启下降冶炼时，氩气阀站的控制阀得到命令打开，通过调节阀的开度比例，按照流量模型进行惰性氩气的输入。

2、大电流装置与输送管路并联运行。由于氩气输送管路均在大电流、强磁场区域运行，为了得到安全的、可靠性的运行效果，装置绝缘要有充分冗余，硬质管路要采用无磁材质。

3、柔性伸缩软管。随着冶炼过程的进行，电极长度需要断续调整，这时柔性软管通过随动伸缩以适应合适长度，既不影响输气量，又不影响管路寿命。

4、冶炼完毕。冶炼终了时，装置断电，随着电极提升信号的传递，氩气控制阀进行延时关闭，完成对钢水液面的充分保护。

本发明所述的低氮生产工艺设置应用于电弧炉炼钢和LF钢包精炼炉装置，该装置可以有效解决因冶炼电弧对空气解离导致的钢水增氮，并显著降低电极消耗，有效提高电弧炉装置生产低氮钢种的命中率。通过超高功率空心电极，打通惰性氩气输送通道，实现冶炼过程中惰性氩气的连续注入，弥漫的惰性氩气覆盖在裸露钢水液面上，隔离电弧作用范围内的空气，从而避免了高温电弧解离空气导致的钢水增氮的现象。

附图说明

图1为电弧炉冶炼低氮钢种的装置结构组成；

附图标记：1-惰性气体控制阀站；2-惰性气体输送回路；3-管路绝缘隔离支架；4-柔性可伸缩管路；5-电极管路连接器；6-电极抱圈；7-导电横臂；8-高功率空心电极；9-惰性氩气流；10-液面。

具体实施方式

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。所述仅仅是为了帮助理解本发明，不应该视为对本发明的具体限制。

下面以附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

如图1所示，一种用于电弧炉冶炼低氮钢种的装置，所述装置包括惰性气体控制阀站1、惰性气体输送回路2、管路绝缘隔离支架3、柔性可伸缩管路4、电极管路连接器5、电极抱圈6、导电横臂7、空心电极8；

所述导电横臂7一端设置电极抱圈6，电极抱圈6夹持空心电极8，管路绝缘隔离支架3设置于导电横臂7上，管路绝缘隔离支架3上放置惰性气体输送回路2，惰性气体输送回路2的一端与惰性气体控制阀站1连通，另一端与柔性可伸缩管路4连通，柔性可伸缩管路4通过电极管路连接器5连通于空心电极8。

所述惰性气体为氩气。

所述空心电极8为超高功率空心电极。

本发明的生产工艺装置，超高功率空心电极是实现惰性氩气输送至电弧区域的核心部件，随着氩气控制阀站得到相应指令的同时，在超高功率空心电极下降过程中，惰性氩气流9沿着输送管路到达电弧区域(近冶炼钢液的液面10)，驱赶掉该部位弥漫的空气，随之将绝大部分氮气驱离该区域，将空气电离增氮的环境破坏，从而实现电炉钢生产低氮钢种的保护氛围。

本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。