專利名稱：吹氬保護系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鋼液爐外精煉技術領域，特別是一種鋼液爐外精煉喂絲時的吹氬保護 系統(tǒng)。
背景技術：
在特定的情況下鋼中氮降低了鋼鐵材料的性能。由于氮的存在，降低了鋼的韌性、 焊接性能、熱應力區(qū)韌性，使鋼材脆性增加；另一方面氮會造成連鑄坯開裂，因此，某些高質 量的鋼材應嚴格控制氮含量。喂絲機是90年代起煉鋼工藝的新型設備，用于把合金芯線以適當的速度、設定的 數量射入鋼液深處，使其均勻彌散，達到脫氧、改變夾雜物形態(tài)、微調成分等目的。目前，所 知的喂絲機由變頻控制或氣動控制的送進裝置，導向裝置、導向提升裝置組成，由于喂絲時 為了提高合金的吸收率，一般需要采取鋼包底吹氬的工藝流程，使鋼液沸騰露出渣面，然后 喂絲，合金絲以一定的速度插入鋼液中，在鋼液中完全熔化，同時喂入鋼水的合金絲與鋼液 劇烈反反，產生飛濺，使得鋼液充分與空氣中的氮氣接觸并吸收，從而導致了鋼液中的氮含 量增加3 5ppm。從理論上來說，RH真空精煉過程是具有脫氮能力的。但實際上，由于氮的擴散速 度很慢，脫氮速度也很慢，在鋼中原始含氮量很低的情況下，RH真空精煉過程脫氮是很困難 的，有時甚至由于RH真空室漏氣或者驅動氣體氬氣不純而增氮，只有在鋼中原始含氮量比 較高的情況下才具有一定的脫氮效率，因此，對于生產極低氮鋼來說，要防止鋼液在RH真 空處理時的增氮。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供了一種喂絲時的吹氬保護系統(tǒng)，使鋼液在喂絲時與空氣脫離 接觸，保持喂絲過程中惰性氣體氛圍，保持鋼液中氮含量在喂絲過程中不增加；能夠隔開鋼 液與空氣的接觸，防止空氣中的氮氣熔入鋼液對其產生不利的影響。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是設計一種吹氬保護系統(tǒng)，其特征是 吹氬保護閥站分為壓縮空氣或氮氣輸送線路和氬氣輸送線路，兩條線路的輸出端均通過聯 接軟管與吹氬保護裝置的噴嘴連接。所述的吹氬保護裝置由噴嘴、調整臂、調整螺母、鎖緊螺母、支撐架組成，噴嘴與調 整臂的一端固定連接，調整臂的另一端通過調整螺母以及鎖緊螺母與支撐架連接。所述的支撐架為圓形，支撐架的圓形中部圓心位置形成1個能夠滿足絲線通過的 圓形通孔，支撐架外壁通過6個調整臂分布有6個噴嘴，這6個噴嘴在支撐架外圓周按六等 分均勻分布。所述的支撐架為橢圓形，支撐架的橢圓形兩焦點位置形成兩個夠滿足絲線通過的 圓形通孔，支撐架橢圓外壁通過8個調整臂分布有8個噴嘴，這8個噴嘴在支撐架外等間距 均勻分布。
所述的壓縮空氣或氮氣輸送線路和氬氣輸送線路的輸出端均與第一壓力變送器 的輸入端連接，第一壓力變送器與主控室電信號連接，第一壓力變送器的輸出端連接有手 動閥，手動閥通過聯接軟管與噴嘴連接。所述的壓縮空氣或氮氣輸送線路是壓縮空氣或氮氣通過管線依次串連有第一壓 力表、第一氣動閥，最終與第一壓力變送器連接。所述的氬氣輸送線路是氬氣通過管線依次串連有第二壓力表、第二壓力變送器、 氣動調節(jié)閥、第二氣動閥，最終與第一壓力變送器連接，第二壓力變送器和氣動調節(jié)閥均與 主控室電信號連接。所述的第一氣動閥、第二氣動閥、氣動調節(jié)閥均分別與儀表空氣連接。所述的壓縮空氣或氮氣輸送線路工作時，打開第一氣動閥，第一壓力表在現場顯 示壓縮空氣或氮氣輸送線路的輸入端氮氣或壓縮空氣或氮氣的壓力，可以看出氣源是否正 常，第一壓力變送器可以檢測到壓縮空氣或氮氣輸送線路的輸出端的壓力信號，并傳遞給 主控室，可以看出壓縮空氣或氮氣輸送線路工作是否正常。所述的氬氣輸送線路工作時，打開第二氣動閥，第二壓力表可以在現場顯示氬氣 輸送線路的輸入端氬氣的壓力，可以看出氣源是否正常，第二壓力變送器將檢測到氬氣輸 入端的壓力信號傳遞給主控室，主控室能夠從第一壓力變送器和第二壓力變送器分別得到 氬氣輸送線路輸入端以及輸出端的壓力，主控室可在輸入端壓力的基礎上，根據具體壓力 需求通過電信號控制調節(jié)氣動調節(jié)閥來的開度，第一壓力變送器檢測到輸出壓力后通過電 信號傳遞給主控室，從而在吹氬氣保護時氬氣的輸出流量能夠控制在合適的范圍內。本發(fā)明的有益效果是，在鋼水爐外精煉喂絲過程中避免空氣中的氮氣熔入鋼液 中，使鋼液中的氮含量增加；同時也減少了氧含量增加的可能性；這樣在真空精煉時可以 減少冶煉時間，使整個工藝流程可以更加順暢，單位時間內的出鋼率更高，可以產生良好的 經濟效益。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1是本發(fā)明的布置圖2是本發(fā)明吹氬保護裝置的示意圖； 圖3是本發(fā)明的噴嘴分布圖一； 圖4是本發(fā)明的噴嘴分布圖二； 圖5是本發(fā)明的吹氬保護閥站示意圖。圖中1、吹氬保護裝置；2、聯接軟管；3、吹氬保護閥站；4、絲線；5、噴嘴；6、調整 臂；7、調整螺母；8、鎖緊螺母；9、支撐架；10、第一壓力表；11、手動閥；12、第一氣動閥；13、 第一壓力變送器；14、第二氣動閥；15、氣動調節(jié)閥；16、第二壓力變送器；17 ；第二壓力表； 18、儀表空氣；19、壓縮空氣或氮氣；20、氬氣。
具體實施例方式實施例1，如圖1所示，吹氬保護閥站3通過聯接軟管2與吹氬保護裝置1連接，保 護氣體氬氣20通過吹氬保護閥站3減壓然后經聯接軟管2進入吹氬保護裝置1，吹氬保護裝置1位于鋼液面上方，喂絲機輸出的絲線4由吹氬保護裝置1上端中心位置進入吹氬保 護裝置1內的氬氣20氛圍中，并最終插入到鋼液中，隔絕鋼液以及飛濺出的鋼液與空氣中 的氮肥氣接觸，可避免氮氣熔入鋼液使氮元素的含量增加。實施例2，如圖2所示，本吹氬保護裝置1由噴嘴5、調整臂6、調整螺母7、鎖緊螺 母8、支撐架9組成，噴嘴5與調整臂6的一端固定連接，調整臂6的另一端通過調整螺母7 以及鎖緊螺母8與支撐架9連接，噴嘴5的水平高度不高于支撐架9最底端的水平高度，噴 嘴5通過旋轉調整螺母7來調整噴射面大小，旋轉調整螺母7沿著支撐架9外壁上下移動， 調整螺母7帶動調整臂6上下移動，調整臂6高度的調整使得噴嘴5噴射出氬氣20在鋼 液面形成的圓形面的大小得到調整，根據喂絲工藝要求，調整到合適位置后通過鎖緊螺母8 將調整螺母7固定在支撐架9外壁上，進行吹氬保護。實施例3，如圖3所示，對于單線喂絲機，支撐架9為圓形，支撐架9的圓形中部圓 心位置形成1個夠滿足絲線4通過的圓形通孔，支撐架9外壁通過6個調整臂6分布有6 個噴嘴5，這6個噴嘴5在支撐架9外圓周按六等分均勻分布。實施例4，如圖4所示，對于雙線喂絲機，支撐架9為橢圓形，支撐架9的橢圓形倆 焦點位置形成2個夠滿足絲線4通過的圓形通孔，可同時適用于兩組絲線4同時插入到鋼 液中，支撐架9橢圓外壁通過8個調整臂6分布有8個噴嘴5，這8個噴嘴5在支撐架9外 等間距均勻分布。實施例5，如圖5所示，吹氬保護閥站3 分為壓縮空氣或氮氣輸送線路和氬氣輸 送線路，兩者之間互相切換能夠節(jié)約氬氣20，兩條線路的輸出端均與第一壓力變送器13的 輸入端連接，第一壓力變送器13與主控室電信號連接，第一壓力變送器13將檢測到的壓力 信號傳遞給主控室，第一壓力變送器13的輸出端連接有多個手動閥11，手動閥11的數量 與噴嘴5的數量相同，每個手動閥11均通過聯接軟管2與對應的噴嘴5連接；在未喂絲時， 啟用壓縮空氣或氮氣輸送線路，關閉氬氣輸送線路，對吹氬保護裝置進行吹掃，防止噴嘴堵 塞，同時對噴嘴進行冷卻；喂絲時，關閉壓縮空氣或氮氣輸送線路，打開氬氣輸送線路，進行 吹氬保護。壓縮空氣或氮氣輸送線路是壓縮空氣或氮氣19通過管線依次串連有第一壓力表 10、第一氣動閥12，最終與第一壓力變送器13連接，壓縮空氣或氮氣輸送線路通過第一氣 動閥12控制通斷，當壓縮空氣或氮氣輸送線路工作時，打開第一氣動閥12，第一壓力表10 可以在現場顯示壓縮空氣或氮氣輸送線路的輸入端壓縮空氣或氮氣19的壓力，可以看出 氣源是否正常，第一壓力變送器13可以檢測到壓縮空氣或氮氣輸送線路的輸出端的壓力 信號，并傳遞給主控室，可以看出壓縮空氣或氮氣輸送線路工作是否正常。氬氣輸送線路是氬氣20通過管線依次串連有第二壓力表17、第二壓力變送器16、 氣動調節(jié)閥15、第二氣動閥14，最終與第一壓力變送器13連接，第二壓力變送器16和氣動 調節(jié)閥15均與主控室電信號連接，氬氣輸送線路通過第二氣動閥14控制通斷，并通過氣動 調節(jié)閥15根據所需吹氬壓力進行壓力調節(jié)，當氬氣輸送線路工作時，打開第二氣動閥14， 第二壓力表17可以在現場顯示氬氣輸送線路的輸入端氬氣20的壓力，可以看出氣源是否 正常，第二壓力變送器16將檢測到氬氣20輸入端的壓力信號傳遞給主控室，主控室能夠從 第一壓力變送器13和第二壓力變送器16分別得到氬氣輸送線路輸入端以及輸出端的壓 力，主控室可在輸入端壓力的基礎上，根據具體壓力需求通過電信號控制調節(jié)氣動調節(jié)閥15來的開度，開度不同輸出的壓力就不同，輸出壓力通過第一壓力變送器13檢測后通過電 信號傳遞給主控室，從而在吹氬氣保護時氬氣的輸出流量能夠控制在合適的范圍內。第一氣動閥12、第二氣動閥14、氣動調節(jié)閥15均分別與儀表空氣18連接，儀表空 氣18給吹氬保護閥站內的第一氣動閥12、第二氣動閥14、氣動調節(jié)閥15提供控制氣源。在未喂絲時，將第二氣動閥14和氣動調節(jié)閥15均關閉，氬氣切斷，同時第一氣動 閥12打開，壓縮空氣或氮氣19對吹氬保護裝置進行吹掃，防止噴嘴堵塞，同時對噴嘴5進 行冷卻；在喂絲開始時，第一氣動閥12關閉，壓縮空氣或氮氣19切斷，同時打開第二氣動閥 14和氣動調節(jié)閥15，根據所需吹氬壓力通過氣動調節(jié)閥6進行調節(jié)。
權利要求
吹氬保護系統(tǒng)，其特征是吹氬保護閥站(3)分為壓縮空氣或氮氣輸送線路和氬氣輸送線路，兩條線路的輸出端均通過聯接軟管(2)與吹氬保護裝置(1)的噴嘴(5)連接。
2.根據權利要求1所述的吹氬保護系統(tǒng)，其特征是所述的吹氬保護裝置(1)由噴嘴 (5)、調整臂(6)、調整螺母(7)、鎖緊螺母(8)、支撐架(9)組成，噴嘴(5)與調整臂(6)的一 端固定連接，調整臂(6)的另一端通過調整螺母(7)以及鎖緊螺母(8)與支撐架(9)連接。
3.根據權利要求2所述的吹氬保護系統(tǒng)，其特征是所述的支撐架(9)為圓形，支撐架 (9)的圓形中部圓心位置形成1個能夠滿足絲線(4)通過的圓形通孔，支撐架(9)外壁通過 6個調整臂(6)分布有6個噴嘴(5)，這6個噴嘴(5)在支撐架(9)外圓周按六等分均勻分 布。
4.根據權利要求2所述的吹氬保護系統(tǒng)，其特征是所述的支撐架(9)為橢圓形，支撐 架(9)的橢圓形兩焦點位置形成2個夠滿足絲線(4)通過的圓形通孔，支撐架(9)橢圓外壁 通過8個調整臂(6 )分布有8個噴嘴(5 )，這8個噴嘴(5 )在支撐架(9 )外等間距均勻分布。
5.根據權利要求1所述的吹氬保護系統(tǒng)，其特征是所述的壓縮空氣或氮氣輸送線路 和氬氣輸送線路的輸出端均與第一壓力變送器(13)的輸入端連接，第一壓力變送器(13) 與主控室電信號連接，第一壓力變送器(13)的輸出端連接有手動閥(11)，手動閥(11)通過 聯接軟管(2)與噴嘴(5)連接。
6.根據權利要求1所述的吹氬保護系統(tǒng)，其特征是所述的壓縮空氣或氮氣輸送線路 是壓縮空氣或氮氣(19)通過管線依次串連有第一壓力表(10)、第一氣動閥(12)，最終與第 一壓力變送器(13)連接。
7 根據權利要求1所述的吹氬保護系統(tǒng)，其特征是所述的氬氣輸送線路是氬氣(20) 通過管線依次串連有第二壓力表(17)、第二壓力變送器(16)、氣動調節(jié)閥(15)、第二氣動 閥(14)，最終與第一壓力變送器(13)連接，第二壓力變送器(16)和氣動調節(jié)閥(15)均與主 控室電信號連接。
8.根據權利要求6或7所述的吹氬保護系統(tǒng)，其特征是所述的第一氣動閥(12)、第二 氣動閥(14)、氣動調節(jié)閥(15)均分別與儀表空氣(18)連接。
9.根據權利要求1所述的吹氬保護系統(tǒng)，其特征是所述的壓縮空氣或氮氣輸送線路， 工作時，打開第一氣動閥(12)，第一壓力表(10)在現場顯示壓縮空氣或氮氣輸送線路的輸 入端氮氣或壓縮空氣(19)的壓力，看出氣源是否正常，第一壓力變送器(13)檢測到壓縮空 氣或氮氣輸送線路的輸出端的壓力信號，并傳遞給主控室，看出壓縮空氣或氮氣輸送線路 工作是否正常。
10.根據權利要求1所述的吹氬保護系統(tǒng)，其特征是所述的氬氣輸送線路，工作時，打 開第二氣動閥(14)，第二壓力表(17)在現場顯示氬氣輸送線路的輸入端氬氣(20)的壓力， 看出氣源是否正常，第二壓力變送器(16)將檢測到氬氣(20)輸入端的壓力信號傳遞給主 控室，主控室能夠從第一壓力變送器(13)和第二壓力變送器(16)分別得到氬氣輸送線路 輸入端以及輸出端的壓力，主控室可在輸入端壓力的基礎上，根據具體壓力需求通過電信 號控制調節(jié)氣動調節(jié)閥(15)來的開度，第一壓力變送器(13)檢測到輸出壓力后通過電信 號傳遞給主控室，從而在吹氬氣保護時氬氣的輸出流量能夠控制在合適的范圍內。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋼液爐外精煉技術領域，特別是一種鋼液爐外精煉喂絲時的吹氬保護系統(tǒng)，其特征是吹氬保護閥站分為壓縮空氣或氮氣輸送線路和氬氣輸送線路，兩條線路的輸出端均通過聯接軟管與吹氬保護裝置的噴嘴連接；所述的吹氬保護裝置由噴嘴、調整臂、調整螺母、鎖緊螺母、支撐架組成，噴嘴與調整臂的一端固定連接，調整臂的另一端通過調整螺母以及鎖緊螺母與支撐架連接。它使鋼液在喂絲時與空氣脫離接觸，保持喂絲過程中惰性氣體氛圍，保持鋼液中氮含量在喂絲過程中不增加；能夠隔開鋼液與空氣的接觸，防止空氣中的氮氣熔入鋼液對其產生不利的影響。
文檔編號C21C7/072GK101892356SQ20101023231
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月21日 優(yōu)先權日2010年7月21日
發(fā)明者任彤, 張鈺, 方杞清, 董偉光, 陳亞文 申請人:中國重型機械研究院有限公司