数控吹氩机在精炼炉上的应用

一、炉外精炼底吹氩的意义

       炉外精炼炉包括LF炉、VD炉、RH炉、VOD等，它的主要作用是清除钢液中的S、P、Si等有害物质，降低钢液的总氧含量及加入一些合金元素，提高钢材的综合性能。在这一冶炼过程中，底吹的主要作用是1、搅拌，氩气从钢包底部进入钢液，将钢水搅动，均匀钢液温度和成份。2、汽洗，适量的氩气进入钢包后会形成真空泡（相对钢液比重），可将钢液中氧化物和杂质卷入其中一块上浮到渣层。3、保护作用：氩气上浮至渣层后逸散到精炼炉的自由空间，防止钢液的二次氧化。

二、精炼炉吹氩系统的基本配置

1．设备型号：TCAR12112数控吹氩机

工作原理：正常工作时通过集成阀岛控制氩气压力及流量，使得氩气输出流量稳定，流量达到要求。当钢水出现凝固层阻塞的情况时自动打开旁吹按钮可切换到旁吹控制将凝固层吹开，系统恢复正常后旁吹回路关闭，主吹回路开始正常吹氩。当吹氩结束后，管道内残余的气体通过排气阀排出。（附原理图一张）

2．每台吹氩机能够为一个钢包的两个底吹氩口同时吹氩，两路吹氩可独立控制各自的流量大小。

3、流量准确检测和自动控制：设定流量和当前流量偏差不超过±3NL/min。

4、具有气源压力低、漏气报警、堵塞报警等报警功能。

5、每台流量可控范围：2×（5～1200）NL/min，

6、气源压力1.6MPa，工作压力: 0.3~1.0MPa,旁吹压力≥1.6 MPa。

7、利用精炼炉系统PLC及工控机进行画面操作和炉前按钮操作，画面通过改变设定流量随时改变实时流量的大小；炉前操作箱可通过按钮控制实时流量的大小，同时有实时流量和当前压力显示。

8、系统具有吹氩时间、累积流量等显示，并设有历史曲线、报警记录等切换画面。

9．TCAR12 11 2吹氩机的基本配置

一、转炉底吹的意义：

转炉的底吹系统是通过前期吹氮、后期吹氩有效改善转炉冶炼过程中的动力学条件，促使钢水在炉池内均匀搅拌，从而在冶炼过程中达到有效去磷、降低钢铁料消耗、节约石灰、降低氧耗、均匀钢水的化学成分和钢水温度的目的。通常转炉复吹用氮、氩、仪表气、空气气源的压力和流量均保持稳定，完全满足工艺要求。根据我公司在国内一些大的钢厂改进转炉底吹系统使用后进行的数据统计分析得出，在相同碳含量的水平下，经过底吹的钢水中的氧含量平均值明显低于未改进前的值，终渣氧化铁含量也明显高于原来。这充分说明，经过底吹后的钢水金属收得率显著提高。同时，改进后的转炉吨钢钢铁料消耗也比原来有所降低。

二、转炉底吹系统的基本配置：（以120t转炉4个透气砖为例）

1、 吹氩控制柜采用我公司自行研发的TCAR24104-Z数控吹氩机一台。
2、 氮气、氩气源，气源压力均为2MPa，流量6000NL/min。
3、 自动化系统，吹氩柜自带有PLC系统，可与转炉PLC系统进行网络通讯或通过网络接口直接与工控机连接控制。
4、 系统自带的炉前操作箱方便操作工在炉前操作控制。
三、TCAR24104-Z数控吹氩机的基本参数和功能：
1、 可实现氩气和氮气的切换功能。
2、 每台吹氩机能够可同时为转炉的四个吹氩口同时吹气，四路吹氩流量可独立控制各自的大小。
3、流量准确检测和自动控制：设定流量和当前流量偏差不超过±7NL/min。
4、具有气源压力低、漏气报警、堵塞报警等报警功能。
5、每台流量可控范围：4×（7～1500）NL/min，
6、 气源压力1.8～2.2MPa，工作压力: 0.1~1.4MPa,旁吹压力≥1.6 MPa。
7、利用工控机进行画面操作和炉前按钮操作，画面通过改变设定流量随时改变实时流量的大小；炉前操作箱可通过按钮控制实时流量的大小，同时有实时流量和当前压力显示。
8、系统具有吹氩时间、累积流量等显示，并设有历史曲线、报警记录等切换画面。
9、当主气路元件出现故障或停电等状态时,系统或自动切换到事故支路工作，以保证吹气的连续性和防止透气砖堵塞。
10、系统增加了吹堵支路，当转炉透气砖堵塞时可打开吹堵支路，吹通后可切换到正常吹气状态。
四、转炉底吹原理图：（附图）
一、连铸吹氩的意义：

    连铸是目前钢厂将冶炼好的钢水浇铸为方坯、板坯、圆钢等的主要工艺手段。在浇涛过程中大包的长水口、塞棒、中间包的水口吹氩及氩封可有效防止钢液的氧化和钢质夹白、气泡等现象的发生。但是吹氩流量的控制显的尤为重要，合理的吹氩不仅防止了钢液的氧化，同时对均匀钢液成份和钢液浇涛的流动性非常有效。但是如果氩气流量过大就会带走钢液的热量使其流动性变差，直接影响浇涛效果。
二、连铸吹氩系统的基本配置：（以承钢二钢连铸为例）
设备的整体性能和特点：CDAR-24和CDAR-25所选核心零部件均为技术先进、性能稳定的进口产品，通过我们合理设计和布局，将所有零部件组装在一个800X600X350的不锈钢控制柜内，使设备具有很高的防尘、防腐蚀性能，增大了产品的可靠性和稳定性，同时产品还具有以下性能和特点：
1、 CDAR-24有一路氩气进气和三路出气，可分别给水口、塞棒和氩封供气。三路流量大小可独立控制，流量控制精度为1%，响应时间0.5秒；每路均可在HMI画面上实现手动和自动两种流量调节控制，当电控出现故障时可通过针阀手动调节流量大小。
2、 CDAR-24压力和流量控制范围：水口和塞棒吹氩流量范围0.5 to 40NL/min,压力-1to 3bar；氩封吹氩流量范围0.5 to 20NL/min,压力-1to 3bar
3、 CDAR-25有一路氩气进气和四路出气，可分别给水口、塞棒、氩封和长水口供气。四路流量大小可独立控制，流量控制精度为1%，响应时间0.5秒；每路均可实现手动和自动两种控制。每路均可在HMI画面上实现手动和自动两种流量调节控制，当电控出现故障时可通过针阀手动调节流量大小。
4、 CDAR-25压力和流量控制范围：水口、塞棒和氩封CDAR-24一样，长水口吹氩与流量范围0.5 to 150NL/min,压力-1to 3bar。
5、CDAR-24 和CDAR-25都具有一路压缩空气吹扫管路，其流量大小可手动调节，流量独立计量并进入PLC系统，压力和流量信息能在TP170上显示。
6、CDAR-24 和CDAR-25每路吹氩的流量控制和流量、压力显示均进入PLC系统，由TP170控制和显示。同时在控制柜上设有手动操作按钮。

二、设备组成和主要零部件的技术参数：

设备的主要技术参数：

1、LFR-3/8-D-7-40-MIDI过滤减压阀：接管连接尺寸：G3/8;输入压力1-16bar，压力调节范围：0.5-7bar，标准额定流量3200NL/min。

2、VXH2230-02-4G电磁阀：二位二通先导式高压电磁阀。接管连接尺寸：G1/4，CV值2.4，最高使用压差2MPa,电压AC 220V。

3、MFM8006质量流量计：输入最高压力10bar，量称范围50-1500NL/min，精度1%。

7、MFC8626一体式质量流量控制器：集质量流量计量和控制为一体，氩气流量计量和控制范围按铭牌分别为0.5 to 40NL/min,压力-1to 3bar； 0.5 to 20NL/min,压力-1to 3bar ，0.5 to 150NL/min,压力-1to 3bar三种。

8、压力变送器：压力测量范围：0-1.6MPa.精度0.5%.带阻尼和自动零位调整功能。

其它元器件均采用进口或国内著名品牌，以确保设备的稳定性和可靠性。

9、质量流量检测调节控制器采用一体式控制，压力变送器，快切阀，手动球阀选用国外著名公司可靠产品。正常使用寿命大于3年。

10、整个箱体气路出厂前作气密性试验（压力1.5MPa,60分种内压降小于10%）

11、氩气箱体和气路选用不锈钢管（SUS304）材质，管接头选用双卡套密封。

12、提供详细的备件清单，并提供保证正常使用3个月的备件。

13、要求带有编程软件和编程电缆。