[发明专利]一种中频感应电炉炉内吹氩气精炼高铬铸铁的方法

说明书

本发明公开了一种中频感应电炉炉内吹氩气精炼高铬铸铁的方法，包括打结坩埚、准备材料、加料熔炼、调整化学成份、炉内镇静、控温出铁步骤。本发明通过注入氩气，有助于高铬铸铁水中的渣、氧化物等杂质迅速上浮，净化充分且有效避免高铬铸铁水成分氧化和损失，有助于节能增效，安全实用。

技术领域

本发明属于精炼净化技术领域，具体涉及一种中频感应电炉炉内吹氩气精炼高铬铸铁的方法。

背景技术

高铬铸铁广泛用于冶金、矿山、建材、水泥、铁路、电力、石油化工、军工等行业的机械装备构件中。高铬铸铁铸件的抗磨性能和使用寿命与冶金质量有着十分重要的关系。提高高铬铸铁铸件的抗磨性，延长使用寿命，对持续生产、减少经济损失、增加经济效益，以及创造耐磨铸件精品和品牌，参与国际市场竞争，具有重大意义。

高铬铸铁液纯净程度直接影响铸件质量，高铬铸铁液中氧化物、夹杂物、气体含量等杂质的多少直接影响材质性能。而在高铬铸铁液熔炼过程中因吸气、氧化等作用，致使高铬铸铁液中存在一定数量的氧化物、非金属夹杂物、有害气体等，为保证高铬铸铁液以纯净状态形成铸件，需对熔融高铬铸铁液进行精炼净化处理，达到净化效果。

目前国内外纯净钢的制作工艺主要有三条：

1)高炉—铁液预处理—转炉—炉外精炼(LF、RH)。这种工艺方法需配置炉外精炼设备，且过程繁琐，操作复杂；

2)超高功率、高功率电弧炉(EAF)---炉外精炼(LF、RH)。这种工艺方法也需要配置炉外精炼设备，且对原材料要求较高；

3)真空感应电炉(VIF)和电渣重熔(ESR)。这种工艺方法使用的真空熔炼设备投入大，且重熔需耗用电量大。

目前国内生产耐磨铸件仍以ZGMn13为主，熔炼设备及工艺多数采用不氧化法熔炼工艺，但目前精炼高铬铸铁的系统存在以下缺点：一是不能检测高铬铸铁液纯净化处理过程中氩气给炉衬的冲刷程度，选择较佳的氩气压力和流量，造成成本较高；二是当熔化的高铬铸铁水渗出炉衬与炉壳导通时，不能很好地避免穿炉事故发生。因此针对以上存在的缺陷，急需对现有的中频感应炉进行改进。

透气砖作为炉外精炼底吹氩工艺中关键的功能元件，它的使用性能对保证炉外精炼工艺的可靠性和安全性起着至关重要的作用。由于特殊的使用条件和功能要求，透气砖作业条件十分苛刻主要包括：转炉或电炉出钢时，于烘烤温度(1000℃左右)瞬间接钢(1600℃左右)受到的热震冲击作用；精炼吹气时须承受高速气流造成的冲刷和热震作用；中频感应炉维护吹氧时的熔蚀和反吹气体所引起的热震作用；中频感应炉在接钢—精炼—浇铸—维护的循环操作使用过程中温度的周期性变化引起的热震作用等。所以，热震破坏是引起透气砖损毁的主要原因之一。

目前，由于中频感应炉趋于大型化的发展，熔炼温度和熔炼时间都相继有所提高，使耐火材料在使用过程中所承受的环境越来越苛刻，因此需要进一步改善透气砖的性能，以满足当代炼钢工艺和炼钢技术对透气砖的要求。

因此，如何改善传统透气砖抗渣侵蚀和抗热震性差，以及力学性能和透气性不佳的缺点，以获取更高综合性能的透气砖，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种中频感应电炉炉内吹氩气精炼高铬铸铁的方法，以解决现有技术中精炼高铬铸铁的系统存在的以上问题。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种中频感应电炉炉内吹氩气精炼高铬铸铁的方法，包括中频感应炉冶炼工艺过程，即打结坩埚、准备材料、加料熔炼、调整化学成份、炉内镇静、控温出铁步骤，其特征是：冶炼中，在精炼高铬铸铁的系统内全程吹氩气；