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1、(10)申请公布号 CN 103438705 A(43)申请公布日 2013.12.11CN103438705A*CN103438705A*(21)申请号 201310387519.5(22)申请日 2013.08.31F27B 14/04(2006.01)(71)申请人济钢集团有限公司地址 250101 山东省济南市历城区工业北路21号(72)发明人孟春光 郭洪卫 徐有芳 孙风晓王金华(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司 37205代理人宋玉霞(54) 发明名称一种真空冶炼设备及应用(57) 摘要本发明属于真空炉外精炼设备的技术领域，具体为一种真空冶金设备及应用。采用包括罐体，所述。
2、的罐体为圆筒状，罐体上下采用球形封头；在罐体的一侧中部设置安装进风管道，在罐底设置安装卸灰器，在罐体上部中央位置设置出口管道，所述的出口管道用于连接机械真空泵系统；在罐体内部设置安装冷却器，罐体上设置有冷却器的进口和出口的技术方案，该设备集气体冷却、除尘、预先抽取真空功能集于一体；使机械式真空泵系统能够对含尘、高温气体，在经过该设备的同步预处理后进行正常运行，以便捷高效的机械真空泵系统实现钢液的纯净化处理设备。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图2页(10)申请公布号 CN 10343。
3、8705 ACN 103438705 A1/1页21.一种真空冶炼设备，包括罐体（1），其特征在于，所述的罐体（1）为圆筒状，罐体（1）上下采用球形封头；在罐体（2）的一侧中部设置安装进风管道（3），在罐底设置安装卸灰器（7），在罐体（2）上部中央位置设置出口管道（4），所述的出口管道（4）用于连接机械真空泵系统；在罐体内部设置安装冷却器（2），罐体上设置有冷却器（2）的进口（8）和出口（9）。2.根据权利要求1所述的真空冶炼设备，其特征在于，所述的进风管道（3）沿罐壁切线方向水平设置，管径为30-200mm。3.根据权利要求1所述的真空冶炼设备，其特征在于，所述的罐体（1）采用不锈钢、碳钢材。
4、料。4.根据权利要求1所述的真空冶炼设备，其特征在于，所述的罐体（1）采用不锈钢复合板，内表面为耐热防腐不锈钢，外表面为普碳钢。5.根据权利要求1所述的真空冶炼设备，其特征在于，在出口管道（4）与机械真空泵系统之间的管道上设置空气滤清器（6），还设置阀门（11）。6.根据权利要求1所述的真空冶炼设备，其特征在于，所述的罐体的工作压力为1000Pa1x10-2Pa；罐体的容积为钢包液面至真空包盖之间所余空间的38倍。7.根据权利要求1所述的真空冶炼设备，其特征在于，所述的冷却器（2）为水冷换热器，具体为盘管式换热器或管网式换热器。8.根据权利要求1所述的真空冶炼设备，其特征在于，在罐体（1）上设。
5、置真空表（10）。9.根据权利要求1所述的真空冶炼设备，其特征在于，在罐体（1）上部封头连接处设置法兰及密封圈（5）。10. 根据权利要求1所述的真空冶炼设备应用于冶金真空处理工艺，也可以用于食品加工领域。权 利 要 求 书CN 103438705 A1/4页3一种真空冶炼设备及应用技术领域0001 本发明属于真空炉外精炼设备的技术领域，具体为一种真空冶金设备及应用。 背景技术0002 在金属材料冶炼生产过程中，为了保证生产出的材料满足性能要求，在冶炼过程中就要对金属熔液进行纯净化处理，通过化学成分的准确控制、非金属夹杂物的脱除、真空脱气等工艺过程最终保证材料的洁净度。如非晶材料的生产要求：按。
6、配方要求材料的化学成分均匀、准确。非金属夹杂物不能超标，每百平方毫米视场内：5m以上夹杂数量为0；5m以下夹杂数量2-3个。要求气体的含量尽量低，一般控制在H2ppm，O20ppm，N40ppm。通过对母材的这些控制要求，才能够实现其后工序喷带过程金属液体通过喷嘴狭缝时不产生堵塞，减少夹杂及气体微孔在薄带中存在对非晶带材韧性的影响，以及对非晶带材磁性能的影响。0003 这样的要求使目前常规的中频熔炼工艺及设备无法满足生产非晶母材的技术要求，目前的机械式真空泵机组无法直接对金属熔液在真空处理过程中产生的高温含尘烟气进行抽真空处理，因此使已经投资建设、已经具有中频熔炼炉的厂家无法生产合格的非晶母材。
7、，从而造成很大的资源浪费，也给具有中频熔炼炉的厂家造成很大的经济损失。 0004 目前生产非晶材料的厂家都需要高额投资真空熔炼设备，由于VD炉、VOD炉处理过程中产生高温、含尘气体，而采用目前的VOD、VD方式进行真空处理需要投资建设蒸汽锅炉、多级蒸汽喷射式真空系统、除尘系统、冷却系统，系统复杂庞大，空间占用多，投资大。发明内容0005 本发明的目的在于针对上述存在的问题，而提供一种可与中小型尤其是中频熔炼炉配合使用的生产洁净钢的真空冶炼设备。采用包括罐体，所述的罐体为圆筒状，罐体上下采用球形封头；在罐体的一侧中部设置安装进风管道，在罐底设置安装卸灰器，在罐体上部中央位置设置出口管道，所述的出。
8、口管道用于连接机械真空泵系统；在罐体内部设置安装冷却器，罐体上设置有冷却器的进口和出口的技术方案，该设备集气体冷却、除尘、预先抽取真空功能集于一体；使机械式真空泵系统能够对含尘、高温气体，在经过该设备的同步预处理后进行正常运行，以便捷高效的机械真空泵系统实现钢液的纯净化处理设备。0006 本发明的技术方案为：一种真空冶炼设备，包括罐体，其特征在于，所述的罐体为圆筒状，罐体上下采用球形封头；在罐体的一侧中部设置安装进风管道，在罐底设置安装卸灰器，在罐体上部中央位置设置出口管道，所述的出口管道用于连接机械真空泵系统；在罐体内部设置安装冷却器，罐体上设置有冷却器的进口和出口。0007 本发明的特点还。
9、有：所述的罐体（1）采用不锈钢、碳钢材料。0008 所述的罐体采用不锈钢复合板，内表面为耐热防腐不锈钢，外表面为普碳钢。说 明 书CN 103438705 A2/4页40009 所述的进风管道（3）沿罐壁切线方向水平设置，管径为30-200mm。0010 在罐体上部封头连接处设置法兰及密封圈，作为内部设备安装及人孔使用。0011 在出口管道与机械真空泵系统之间的管道上设置空气滤清器，还设置阀门。0012 所述的罐体的工作压力为1000Pa1x10-2Pa；罐体的容积为钢包液面至真空包盖之间所余空间的38倍。罐体的容积，根据所处理钢包中金属液面至真空罐体所余空间的大小决定。0013 所述的冷却器。
10、为水冷换热器，具体为盘管式换热器或管网式换热器。0014 在罐体上设置真空表。0015 本发明的真空冶炼设备应用于冶金真空处理工艺，也可以用于食品加工领域，及需要真空冷却除尘相关的工艺环节中。0016 本发明的有益效果为：本发明的真空冶炼设备，集气体冷却、除尘、预先抽取真空功能集于一体，在罐体内部设置冷却系统，并设计进风管道与罐体形成旋风重力降尘功能，使机械式真空泵系统能够对含尘、高温气体在经过该设备的同步预处理后进行正常运行，以便捷高效的机械真空泵系统实现金属熔液的纯净化，脱夹杂、脱气工艺。0017 在罐体侧壁中部设置安装进风管道，沿罐壁切线方向水平设置，沿管道进入的烟气及粉尘沿罐壁切向进入。
11、罐中，较大颗粒在离心力及重力的作用下螺旋下降至罐底卸灰器；由于管道截面小，而罐体截面直径较大，管道中的气体进入罐体后瞬时减速，粉尘在重力作用下便沿着管壁下沉至罐体底部卸料处积存，可在冶炼工艺完成破除真空后卸灰，该发明实现了含尘气体的除尘作用，不用单独设置除尘器，节省了设备投资及空间的占用；在出风口管道上设置空气滤清器，进一步过滤气体中的微尘。0018 总之，本发明的设备将烟尘处理、高温气体降温处理、提高钢液真空脱气过程效率集于一体，实现了洁净钢生产中真空脱气工艺过程中采用机械式真空系统的工艺装备，对中小型尤其中频炉冶炼纯净钢提供了一种投资小、占地少的设备。附图说明0019 图1为本发明的结构示。
12、意图；图2为图1中A-A向的剖视结构示意图；其中，1为罐体，2为冷却器，3为进风管道，4为出口管道，5为密封圈，6为空气滤清器，7为卸灰器，8为进口，9为出口，10为真空表，说 明 书CN 103438705 A3/4页511为阀门。具体实施方式0020 下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。0021 以2吨的中频炉冶炼设备为例。0022 根据其真空钢包中钢液至真空包盖之间所余空间的大小，设计真空冶炼设备罐体的结构尺寸，如钢包直径为1260mm，炉衬内径为720mm，液面至包盖高度为1000mm，其所余空间约为0.9m3。0023 设计真空冶炼设备的罐体1内径为1200mm，高度。
13、为3000mm，罐体容积约为3.5 m3。0024 该真空冶炼设备：包括罐体1，所述的罐体1为圆筒状，罐体1上下采用球形封头；在罐体1的一侧中部设置安装进风管道3，管径100mm，沿罐壁切线方向水平设置，使沿进风管道3进入的烟气及粉尘沿罐壁切向进入罐中，较大颗粒在离心力及重力的作用下螺旋下降至罐底卸灰器7，在罐底设置安装卸灰器7，在罐体2上部中央位置设置出口管道4，将除尘、降温后气体输出罐体，所述的出口管道4用于连接机械真空泵系统；在罐体内部设置安装冷却器2，罐体上设置有冷却器2的进口8和出口9。0025 所述的罐体1采用不锈钢复合板，内表面为耐热防腐不锈钢，外表面为普碳钢。在罐体1上部封头连。
14、接处设置法兰及密封圈5，作为内部设备安装及人孔使用。0026 由于进风管道3截面只有100mm，而罐体直径为1200mm，截面比列为12倍，管道中的气体进入罐体后瞬时减速，粉尘在重力作用下沉降。0027 在罐体外部出口管道4上设置空气滤清器6，还设置阀门11，对气体中的微尘进一步过滤，然后再通过管道接至机械真空泵系统。0028 所述的冷却器2为水冷换热器，具体为盘管式换热器或管网式换热器。用以对进入罐体中的高温气体降温，使出口处温度60，使其达到机械真空泵允许的气体温度。另外，该冷却器可以使用闭式水冷系统或其它冷却型式，冷却介质可以是水或其他介质。0029 在罐体1上设置真空表10。0030 。
15、该发明真空冶炼设备的用途及使用方法是：在中频炉钢液熔清提温准备出炉前，同时开始真空冶炼设备的预真空系统操作：关闭真空罐与真空冶炼设备之间的阀门，开启机械真空泵系统机组预先对真空冶炼设备罐体抽取真空，使罐体内真空度达到小于67Pa的状态、保压；开启水冷系统，使罐体1中冷却器2处于制冷状态。待钢包吊入真空罐后，接通底部氩气管路（可以进行预吹氩、漂浮夹杂物然后关闭氩气），盖上真空罐盖形成密闭状态，开启真空罐与真空冶炼设备之间的阀门，渐次开通，真空罐中气体流向真空冶炼设备罐体中，使真空罐中真空度逐步提高，钢包中钢液由于外部分压的降低，原本溶解在钢液中的气体（H、O、N、CO）逐步上升脱出液面，钢液处于。
16、真空脱气状态。使真空罐中真空度达到小于等于67Pa状态，保持压力（可以微开启底吹氩辅助脱气、去夹杂）。真空机组可以持续开动或者在真空罐与真空冶炼设备达到平衡后再启动二次运行，直到达到67Pa并保压，脱气处理时间约为25min。0031 真空脱气处理完成后，关闭管道阀门，开启破真空阀氮气破真空，这时真空冶炼设备罐体可以继续保持67Pa真空状态，待机下一炉钢液的真空脱气处理，（可以关闭出口管道说 明 书CN 103438705 A4/4页6上的阀门，保持真空冶炼设备罐体内真空度，使机械泵待机停机）后续的处理就不用从大气压力状态下开始抽真空，从而成倍提高了真空系统的有效利用率，降低运行成本，提高真空脱气工艺效率。0032 本发明的真空冶炼设备应用于冶金真空处理工艺，也可以用于食品加工领域，及需要真空冷却除尘相关的工艺环节中。0033 以上对发明的详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有可以改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，另外，在本发明的创新思想范围内进行的改进或变动也均包含在该权利要求的内容中，均属于本专利保护的内容。说 明 书CN 103438705 A1/2页7图1说 明 书 附 图CN 103438705 A2/2页8图2说 明 书 附 图CN 103438705 A。