鎳再生資源中間合金的熔煉淨化處理爐的製作方法

2023-05-14 13:24:36 3

專利名稱：鎳再生資源中間合金的熔煉淨化處理爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熔化金屬的電爐，特別是涉及了鎳再生資源中間合金 的熔煉淨化處理爐。
背景技術：
鎳基中間合金，例如鎳鉻、鎳鉬等中間合金，主要應用於高溫合金、不鏽 鋼等金屬材料的冶煉過程中作為各種基體合金和添加劑，因此，要求中間合金 化學成分均勻、偏析小，無可見非金屬夾雜，氣體含量低，雜質含量必須滿足 所冶鍊金屬材料的要求，易破碎和在空氣中存放不變質等。採用鎳再生資源生產的中間合金，例如採用各種鎳廢料、高溫合金廢料、 不鏽鋼廢料等可回收的鎳再生資源生產的中間合金，由於其成分複雜，成分範 圍要求狹窄，組成元素的物理化學性質差別懸殊， 一般採用熔化合成法來生產。 目前生產鎳基中間合金的設備為感應爐或電弧爐，採用感應爐或電弧爐生產鎳 基中間合金，由於沒有對合金進行淨化處理，致使熔煉出來的合金化學成分不 均勻，雜質特別是硫、磷等有害雜質含量較高，合金中的氣體不易排除等，給 後續用上述中間合金作為基體合金或添加劑來生產成品合金造成了很大的障 礙，甚至不能用質次的中間合金來生產成分和純潔度均要求較高的高溫合金材 料，從而限制了上述中間合金的應用範圍，不利於再生資源的回收利用。2003年4月23日公開的中國發明專利說明書CN1412325A公開了一種氧氣 熔融爐與電弧爐雙聯煉鋼工藝及設備。所述氧氣熔融爐與電弧爐雙聯煉鋼設備 是由電弧爐與氧氣熔融爐組成，所述電弧爐仍維持原有設備狀態，所述氧氣熔 融爐是由熔融爐、強化加熱煙道料倉、爐料輸送預熱煙道等三個主要部分依次 貫通封閉聯接而構成。熔融爐採用反射出鋼口出鋼，有一個蓄熱量非常大的定 容熔池，它可把經過預熱和強化加熱過的入爐料瞬間熔融，氧氣熔融爐化料快、 能耗低、產量大。該氧氣熔融爐與電弧爐雙聯煉鋼設備主要解決了大規模集中 熔融鋼鐵料，向各電弧爐輸送高溫熱裝鋼水，使電弧爐能在較短的時間和消耗很少的電能將熱裝鋼水精煉成任何一種重要用途鋼，該設備同樣沒有解決鋼水 的淨化處理問題。實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種能夠熔煉成分均勻、雜質含量少 的鎳再生資源中間合金的熔煉淨化處理爐，採用該淨化處理爐熔煉的鎳基中間 合金純潔度高，有利於鎳再生資源的回收利用。為解決上述技術問題，本實用新型所述的鎳再生資源中間合金的熔煉淨化 處理爐，包括初煉爐和精煉爐，在所述初煉爐和精煉爐的底壁內裝有供氣元件。作為本實用新型的一種優選結構，所述初煉爐底壁內的供氣元件是均勻分布的多個大供氣元件，所述大供氣元件通過供氣管道與供氣源接通；所述精煉 爐底壁內的供氣元件是在其中心位置處安裝的一個小供氣元件，該供氣元件通 過供氣管道與供氣源接通。上述熔煉淨化處理爐的初煉爐為電弧爐，在其爐蓋頂部呈正三角形分布的 三個圓孔內裝有穿入到爐體內的三根大電極，所述電極由電極升降裝置夾持並 由變壓器供電；所述爐蓋蓋在爐體的頂上並可被爐蓋移動裝置提升和旋轉；所 述爐體的左端具有一方形的爐門及可蓋住該爐門的爐門蓋，其右端具有出鋼槽， 並在爐體的底部裝有傾爐裝置。上述熔煉淨化處理爐的精煉爐主要由盛鋼桶、桶蓋和兩根小電極組成；所 述小電極由變壓器供電並可被電極升降裝置夾持從桶蓋頂部的兩個圓孔內穿入 到盛鋼桶內；所述桶蓋蓋在盛鋼桶的頂上並可被桶蓋提升裝置提升；在桶蓋上 靠近其蓋邊的位置處設有加料口 。與現有技術相比，本實用新型的有益效果如下本實用新型所述的鎳再生資源中間合金的熔煉淨化處理爐，通過在該熔煉 淨化處理爐的初煉爐和精煉爐的底壁內安裝供氣元件取得了如下效果可以使 初煉爐在熔煉鎳基中間合金時對爐內的合金液產生氣體攪拌作用，減少大沸騰 和"爐底冷"的現象，有利於調整成分，提高合金的收得率和去掉硫、磷等雜 質含量，並可降低電極消耗縮短熔煉時間和節省電能；精煉爐可以對初煉爐的合金液進行脫氧、脫硫和調整成分等精煉操作，並能加熱和攪拌合金液，從而 達到進一步淨化合金液的目的，可以獲得成分均勻和純潔度較高的鎳基中間合 金料，有利於再生資源的回收利用。


以下結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明。 圖1是本發明所述熔煉淨化處理爐的結構簡圖。圖2是合金液從初煉爐倒入精煉爐的狀態圖。 圖3是精煉爐精煉合金液的狀態圖。 圖4是精煉爐的盛鋼桶澆注鑄錠的狀態圖。 圖5是合金液淨化處理工藝流程圖。
具體實施方式
圖1所示的鎳再生資源中間合金的熔煉淨化處理爐，主要由初煉爐10和精 煉爐20組成。所述初煉爐10為電弧爐，其包括有爐蓋14、爐體15、傾爐裝置19和三根 大電極13。所述大電極13由電極升降裝置(圖中未示出)夾持住從爐蓋14頂 部呈正三角形分布的三個圓孔內穿入到爐體15內，熔煉合金時三根大電極13 由變壓器30供電；所述爐蓋14蓋在爐體15的頂上並可被爐蓋移動裝置(圖中 未示出)提升和旋轉離開爐體15，便於爐體15從頂部裝料；爐體15的左端具 有一方形的爐門11，可供熔煉合金時觀察爐內情況及扒渣、取樣、加料等操作 使用，爐門11不使用時用爐門蓋17蓋住，爐體15的右端具有出鋼槽12，可供 出合金液用。在爐體15的底部裝有傾爐裝置19，可使爐體15在出合金液時向 出鋼槽12—側傾動，使合金液從出鋼槽12流出，也可在熔煉過程中使爐體15 向爐門ll一側傾動，便於扒渣操作。在爐體15的爐底壁16內設有均勻分布的 多個大供氣元件18，所述大供氣元件18通過供氣管道與供氣源40接通，熔煉 合金時，供氣源40提供的氬氣或氮氣等氣體通過大供氣元件18被輸送到爐體 15裡面的合金熔池內對合金液進行攪拌。所述精煉爐20主要由盛鋼桶24、桶蓋21和兩根小電極23組成。所述小電 極23由電極升降裝置(圖中未示出)夾持住從桶蓋21頂部的兩個圓孔內穿入 到盛鋼桶24內，精煉合金時兩根小電極23由變壓器30供電；所述桶蓋21蓋 在盛鋼桶24的頂上並可被桶蓋提升裝置(圖中未示出)提升離開盛鋼桶24，便 於盛鋼桶24接收從初煉爐10的出鋼槽12倒入的合金液；在桶蓋21上靠近其 蓋邊的位置處設有加料口22，該加料口可兼作取樣測溫孔或觀察孔的作用；在 盛鋼桶24的底壁中心位置處裝有一個小供氣元件25，該供氣元件通過供氣管道 與供氣源40接通，精煉合金時，供氣源40提供的氬氣或氮氣等氣體通過小供 氣元件18被輸送到爐體15裡面的合金熔池內對合金液進行攪拌精煉。供氣源40內設置有可控制供氣管道供氣的裝置，使供氣源40既可以單獨 給初煉爐10或精煉爐20供氣，也可以同時給初煉爐10和精煉爐20供氣；同 樣，變壓器30既可以單獨給初煉爐10或精煉爐20供電，也可以同時給初煉爐 10和精煉爐20供電。這樣可根據生產的實際需要單獨使用初煉爐10或精煉爐 20，或同時使用初煉爐10和精煉爐20。圖2所示，初煉爐10熔煉完合金液並經底吹氣初步精煉後，啟動傾爐裝置 19使爐體15在出合金時向出鋼槽12 —側傾動，合金液從出鋼槽12流出並倒入 精煉爐20的盛鋼桶24內，此時，所述桶蓋21被桶蓋提升裝置(圖中未示出) 提升離開盛鋼桶24。圖3所示，初煉脫磷的合金液進入精煉爐20的盛鋼桶24內除渣後，根據 脫硫的要求造新渣，並用小電極23對合金液進行加熱，同時進行桶底吹氬攪拌 精煉，有利於脫氣、脫硫和加快鋼渣反應速度，促進夾雜物上浮排除，使合金 液成分均勻並得以淨化。圖4所示，經精煉和淨化處理的合金液裝在盛鋼桶24內由支架26支撐起 盛鋼桶24澆注鑄錠50。圖5示出了採用本發明所述的鎳再生資源中間合金的熔煉淨化處理爐熔煉 和淨化處理合金液的工藝流程。
權利要求1、一種鎳再生資源中間合金的熔煉淨化處理爐，包括初煉爐(10)和精煉爐(20)，其特徵在於在所述初煉爐(10)和精煉爐(20)的底壁內裝有供氣元件。
2、 按照權利要求1所述的熔煉淨化處理爐，其特徵在於所述初煉爐(10) 底壁內的供氣元件是均勻分布的多個大供氣元件(18)，所述大供氣元件(18) 通過供氣管道與供氣源(40)接通。
3、 按照權利要求1所述的烙煉淨化處理爐，其特徵在於所述精煉爐(20) 底壁內的供氣元件是在其中心位置處安裝的一個小供氣元件(25)，該供氣元件 通過供氣管道與供氣源(40)接通。
4、 按照權利要求1或2所述的熔煉淨化處理爐，其特徵在於所述初煉爐 (10)為電弧爐，在其爐蓋(14)頂部呈正三角形分布的三個圓孔內裝有穿入到爐體(15)內的三根大電極(13)，所述電極由電極升降裝置夾持並由變壓器 (30)供電；所述爐蓋(14)蓋在爐體(15)的頂上並可被爐蓋移動裝置提升和旋轉；爐體(15)的左端具有一方形的爐門(11)及可蓋住該爐門的爐門蓋 (17)，爐體(15)的右端具有出鋼槽(12)，在爐體(15)的底部裝有傾爐裝置(19)。
5、 按照權利要求1或3所述的熔煉淨化處理爐，其特徵在於所述精煉爐 (20)主要由盛鋼桶(24)、桶蓋(21)和兩根小電極(23)組成；所述小電極 (23)由變壓器(30)供電並可被電極升降裝置夾持從桶蓋(21)頂部的兩個圓孔內穿入到盛鋼桶(24)內；所述桶蓋(21)蓋在盛鋼桶(24)的頂上並可 被桶蓋提升裝置提升；在桶蓋(21)上靠近其蓋邊的位置處設有加料口 (22)。
專利摘要本實用新型公開了一種鎳再生資源中間合金的熔煉淨化處理爐，為獲得成分均勻、雜質含量少的鎳再生資源中間合金，該淨化處理爐包括初煉爐(10)和精煉爐(20)，在所述初煉爐(10)和精煉爐(20)的底壁內裝有供氣元件。其中所述初煉爐(10)底壁內的供氣元件是均勻分布的多個大供氣元件(18)，所述精煉爐(20)底壁內的供氣元件是在其中心位置處安裝的一個小供氣元件(25)，所述供氣元件通過供氣管道與供氣源(40)接通。該熔煉淨化處理爐主要用於鎳再生資源熔煉成鎳基中間合金時進行回收的熔煉和淨化處理。
文檔編號F27D7/00GK201217678SQ20082009647
公開日2009年4月8日 申請日期2008年7月7日 優先權日2008年7月7日
發明者欒東海 申請人:河北上大再生資源科技有限公司