[发明专利]一种可保护出钢的电炉及电炉保护出钢的方法

说明书

本发明公开了一种可保护出钢的电炉及电炉保护出钢的方法，属于钢铁冶金炼钢技术领域。本发明的电炉包括电炉本体和出钢保护管，电炉本体上设置有出钢口，出钢口上安装有出钢保护管，保护套管的套管入口端与连接部件相连，并构成贯通的出钢保护管，出钢保护管的保护套管的内径大于出钢口的直径；本发明的出钢方法，钢水由出钢口经连接部件流至保护套管，出钢保护管在出钢的过程中对钢水进行保护，钢水流经保护套管时与保护套管的内壁之间具有间隙。本发明建立相对密闭式钢水通道，钢水由出钢口流入出钢保护管中，限制了钢水表面的气体流动，减少了钢水对氮氢等有害气体的吸附量，提高了钢质量的同时减小了出钢过程中的钢水温降。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金炼钢技术领域，更具体地说，涉及一种可保护出钢的电炉及电炉保护出钢的方法。

背景技术

电弧炉(electric arc furnace)是利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉，因此又称电炉。电炉中的气体放电形成电弧时的能量很集中，弧区温度在3000℃以上。电炉在冶炼的过程中比其他炼钢炉具有更大的灵活性，其能能有效地除去硫、磷等杂质；而且在冶炼的过程中电弧炉的炉温容易控制，适于冶炼优质合金钢。

钢水经电炉冶炼出钢后炉外精炼及连铸工艺对钢中氧、氮、氢及温度的控制非常严格。但是，在出钢过程中对钢水的保护几乎无能为力，电炉出钢过程中钢水直接和空气接触，从而导致大量的氮氢等有害气体进入钢水，恶化了钢的性能，为后续炉外精炼和连铸带来压力，并大大增加了生产成本，降低了产品质量。

氮是一般钢种中的有害元素，在出钢过程，裸露的钢水与空气直接接触，从而增加了钢水中的氮含量，一般增加10-20ppm。因空气中含有一定的湿度，也会造成钢水增氢，氢在钢中容易产生白点，使钢产生氢致裂纹；降低了产品质量。急需针对现有电炉的出钢工艺，开发出在出钢过程中对钢水进行保护的电炉，从而对钢水出钢过程中进行保护，避免钢水在出钢的过程中吸收空气中的有害杂质。

对温度的影响非常大，这一过程大概持续4-6分钟，出钢过程中，钢水因热辐射、对流散热、脱氧合金化、钢包内衬吸热等引起钢水温度降低。为此，生产上采用合金加热、钢包烘烤及优化调度等，降低出钢过程中的温降。但是，对钢水与空气间产生的辐射散热和对流散热未采取任何措施，造成钢水散热严重，从而引起钢水温降难以有效控制。

经检索发现，在连铸过程中，已采用保护管对钢水进行保护，如：发明创造的名称为：复合式钢水保护套管(专利号：ZL99229239.5，申请日：1999-08-20)、发明创造的名称为：一种用于钢水浇注时的防增氮保护管(专利申请号：ZL201520734792.5，申请日：2015-09-22)。但是这种保护管却难以在出钢过程中对钢水进行保护。

此外，发明创造的名称为：一种防止转炉出钢过程中钢水增氮的方法(专利申请号：201010588760.0，申请日：2010-12-15)，采取在转炉出钢前和出钢过程中，控制吹氩时间和氩气流量，分两段或连续不间断地向钢包内吹入氩气，直至出钢结束。从而使钢包内的空气被吹入的氩气排出，防止出钢至钢包内的钢水与空气接触，使钢包内的钢水始终处于氩气保护状态，既防止钢水与空气接触造成的增氮，同时使钢水中极易吸附在气泡表面的[N]能够随着氩气泡的上浮排出而被去除。该方法虽然可以在一定程度上防止钢水增氮，但是却难以实现出钢过程中对钢水进行保护。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中电炉在出钢过程中难以对钢水进行保护，提供一种可保护出钢的电炉及电炉保护出钢的方法；

其中提供的一种可保护出钢的电炉，通过在出钢口上安装出钢保护管，可以在出钢过程中对钢水进行保护，减小钢水对氮氢等有害气体的吸附量；进一步地，可以减少了钢水热损失，降低炼钢能耗；