[实用新型]降低炉渣氧化性的电解反应控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于炼钢工艺控制装置领域，尤其涉及一种降低炉渣氧化性的电解反应控制装置。

背景技术

在炼钢精炼过程中，钢包中顶渣的氧化性（FeO+MnO含量，主要以FeO为主）对钢液成分以及钢质洁净度有着直接的影响。如对硫含量要求苛刻的高级别管线钢而言，在LF精炼深脱硫之前必须对钢包顶渣氧化性进行控制，一般顶渣氧化性需控制在2%以内，更严格的要控制在1.5%以内，这就要求在脱硫之前必须对顶渣进行改质处理。一般的改质剂都含有铝，改质后钢液中会产出大量的夹杂物，对钢质洁净度产生负面影响。而对生产超低碳钢而言，一般的生产路线为转炉生产出沸腾钢，经真空精炼降低钢水的碳含量。此路线中对钢包内顶渣改质较困难，现行改质方法是向钢包顶渣中加入改质剂，通过对钢水进行底吹氩气的方法来提供动力学条件。但这样做有很多弊端，如在真空精炼后改质，将造成精炼后的钢水氧化；若在真空精炼前改质，由于钢水含氧量高，顶渣改质剂与钢水中的氧反应，改质效果较差。如果不改质，在浇铸过程中，高氧化性的顶渣将对钢水造成二次污染。

发明内容

本实用新型旨在提供一种可有效降低炉渣氧化性，并避免对钢液造成二次污染的电解反应控制装置。

为达此目的，本实用新型采取了如下技术解决方案：

降低炉渣氧化性的电解反应控制装置，包括直流电源控制装置、阳极升降装置、阳极、阴极升降装置和阴极；阳极升降装置的下部安装有阳极，阴极升降装置的下部安装有阴极，阳极通过导线与直流电源控制装置的直流电源正极连接，阴极通过导线与直流电源控制装置的直流电源负极连接。

所述阳极为耐高温金属陶瓷、石墨或耐高温金属，形状为圆柱体或平板。

所述阴极采用内外两层的复合结构，外层为具有绝缘性质的耐高温陶瓷、耐高温水泥，内层为具有耐高温导电性质的石墨、金属陶瓷或耐高温金属。

本实用新型的使用方法是：

当钢包运至电解处理工位后，将连接在直流电源正极上的阳极插入钢包顶渣中，控制阳极在顶渣中的位置，避免阳极与钢液接触；再将连接在直流电源负极上的阴极穿过顶渣后插入钢液中，并确保阴极导电部位不与顶渣接触；然后由直流电源通过阳极与阴极对熔渣钢液系统施加稳定的直流电场，直流电源电压控制在1～100V，输出电流控制在10～2000A，电解反应时间控制在30min以内，使渣中铁氧化物发生电解还原反应，随着电解反应的持续进行，不断消耗渣中的FeO，直至将渣中FeO降至目标含量。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过置入顶渣与钢液中的阳极与阴极对熔渣钢液系统施加一稳定的直流电场，能够将钢包顶渣FeO含量由20%左右降至1%以下，并可有效避免顶渣改质过程中对钢液造成的二次污染。

附图说明

图1是电解反应控制装置使用状态示意图。

图中：阳极升降装置1、阳极2、顶渣3、钢液4、钢包5、阴极升降装置6、阴极7、直流电源控制装置8。

具体实施方式

由图1可见，本实用新型电解反应控制装置主要是由阳极升降装置1、阳极2、阴极升降装置6、阴极7及直流电源控制装置8所组成。阳极升降装置1的下部安装有一石墨棒阳极2，阳极2通过阳极升降装置1对插入熔渣3的深度进行调节。阴极升降装置6的下部安装有一的阴极7，阴极7为内外两层复合结构的圆棒，外层包裹有耐高温水泥，内部为石墨棒；阴极7通过阴极升降装置6对其升降行程和位置进行调节。阳极2通过导线与直流电源控制装置8的直流电源正极连接，阴极通过导线与直流电源控制装置8的直流电源负极连接。

使用时，将阳极升降装置1及阳极2安装于钢包5左上方位置，将阴极升降装置6及阴极7安设在钢包炉5右上方位置，通过阳极升降装置1将阳极2插入钢包5内的顶渣3中，控制阳极2在顶渣3中的位置，避免阳极2与钢液4接触。再通过阴极升降装置6将阴极7穿过顶渣3后插入钢液4中，并确保阴极7的导电部位不与顶渣3接触。然后由直流电源控制装置8控制和调节直流电源，通过阳极2与阴极7对熔渣钢液系统施加稳定的直流电场，从而实现既降低炉渣的氧化性，又防止顶渣改质过程中对钢液造成二次污染的目的。