專利名稱：一種rh真空精煉底吹噴粉裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于鋼鐵精煉技術領域，特別涉及一種RH真空精煉底吹噴粉裝置。
背景技術：
鋼鐵精煉常規(guī)采用的是RH循環(huán)真空脫氣法，該方法是將真空精煉與鋼水循環(huán)流動結合起來，RH技術不斷發(fā)展，衍生出兩大工藝一是與吹氧脫碳相結合，衍生出吹氧循環(huán)真空脫氣(RH-OB)法；二是與噴粉冶金相結合附加噴粉功能，如新日鐵的循環(huán)脫氣噴粉(RH-PB)法。采用循環(huán)脫氣噴粉可實現(xiàn)真空脫氣，減少雜質，均勻成分和溫度，并可實現(xiàn)噴粉脫硫、脫磷等功能，處理后鋼中氫含量『[H] <0. 0002%,去氫率509Γ80%，氮含量 r[N] <0. 004%,去氮率15% 25%，氧含量r [ο] =0. 0029Γ0. 004%,減少夾雜物65%以上，終點碳 w[C] ^ 0.0035%，適用于對氫含量要求嚴格的鋼種，如低碳薄板鋼、超低碳深沖鋼、厚板鋼、 硅鋼、軸承鋼和重軌鋼，主要用于超低硫磷鋼、薄板鋼等的處理。目前，常用的鋼鐵精煉處理方法主要是RH-Injection法和RH-PB法。如圖1所示為RH-Injection法裝置結構示意圖，其噴槍A直接插入鋼液中與鋼液接觸，作為消耗品的噴槍Α，價格高，但使用壽命不長，導致精煉處理工藝的成本增加；噴槍A使用時，下降有可能觸碰凸包，引起巨大震動，嚴重影響鋼水處理計劃和生產調度；噴槍行程一定，但鋼水液面高度變化較大，使得噴槍A浸入或太深或太淺，影響操作的穩(wěn)定性，不利于生產；噴槍A剝落或斷裂進入鋼液將嚴重影響鋼液質量；如遇停電等事故，不但噴槍A可能損壞，整包鋼水也有可能報廢。如圖2所示為RH-PB法裝置結構示意圖，該裝置在真空室側部設置粉末噴吹構件B，雖然克服了噴槍直接插入鋼液的缺點，但噴嘴離液面近，容易引發(fā)噴濺，而且噴粉冶金效率低。

發(fā)明內容
為克服現(xiàn)有鋼鐵真空精煉裝置的缺陷與不足，本發(fā)明提供一種RH真空精煉底吹噴粉裝置，通過將真空精煉、鋼水循環(huán)流動及底吹噴粉精煉結合起來，增強攪拌效果、提高噴入粉劑的收得率、縮短處理周期、提高生產能力、改善鋼質量、安全穩(wěn)定生產、降低高附加值優(yōu)質鋼的生產成本。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為一種RH真空精煉底吹噴粉裝置，包括驅動氣體系統(tǒng)、真空室、鋼包和底吹噴粉構件，真空室設置于鋼包上方，驅動氣體系統(tǒng)包括驅動氣體通道和與驅動氣體通道相連的空氣壓縮機，真空室底部設有上升管和下降管， 上升管和下降管伸入鋼包內的鋼液中且末端開口，驅動氣體通道與上升管相連通，底吹噴粉構件包括噴粉元件和蓄氣室，噴粉元件由耐火材料制成，噴粉元件外套裝有鋼套，鋼套兩側設有凸出的連接部分，蓄氣室通過上述連接部分固定連接在噴粉元件下方，蓄氣室端口的粉氣流輸送管與噴粉系統(tǒng)相連，噴粉元件上設有直線縫隙或環(huán)形縫隙，所述底吹噴粉構件設置在鋼包底部，數目為1或2個，底吹噴粉構件與鋼包底部中心的距離為(Γ0. 9倍鋼包底部半徑，噴粉元件貫穿鋼包底部。
所述噴粉元件采用圓臺形的縫隙式透氣磚，直線縫隙以噴粉元件中心為圓心沿噴粉元件半徑方向呈輻射狀布置，環(huán)形縫隙與噴粉元件中心同心。所述直線縫隙寬度為0. Orimm,條數為10 80條；環(huán)形縫隙寬度為0. 0廣1讓，條數為2 60條。本發(fā)明的有益效果是
(1)該裝置克服了傳統(tǒng)真空精煉噴吹工藝噴槍易堵塞，使用壽命短，操作不穩(wěn)定，噴槍易剝落污染鋼液的缺陷，降低了生產成本，提高了操作安全性，提高了個鋼生產質量，利于生產持續(xù)、可靠、穩(wěn)定進行，而且噴粉精煉過程無噴濺，穩(wěn)定可靠；
(2)采用該裝置進行真空精煉噴吹工藝操作，加強了鋼包的循環(huán)流動，基本上消除了鋼包內鋼溫度和成分的不均勻性，加之噴粉的攪拌作用，加快了相間傳質和傳熱速率，脫氧、 脫硫、脫磷速率大大提高，合金收得率提高0. 5^1. 0%，渣料利用率提高1(Γ35% ；
(3)采用該裝置可將鋼包底吹工藝與RH真空精煉工藝相結合，生產周期短，生產能力高，并能減少電能消耗廣10%。


圖1是傳統(tǒng)RH-Injection法裝置結構示意圖； 圖2是傳統(tǒng)RH-PB法裝置結構示意圖3是本發(fā)明實施例1的底吹噴粉裝置整體結構示意圖； 圖4是本發(fā)明實施例1的底吹噴粉構件布置示意圖； 圖5是本發(fā)明實施例1的底吹噴粉構件結構示意圖； 圖6是本發(fā)明實施例1的底吹噴粉構件縫隙布置示意圖； 圖7是本發(fā)明實施例2的底吹噴粉構件布置示意圖； 圖8是本發(fā)明實施例3的底吹噴粉構件縫隙布置示意圖； 圖9是圖8的A-A剖視圖中Α、噴槍；B、粉末噴吹構件；1、驅動氣體通道；2、上升管；3、真空室；4、下降管；5、 鋼包；6、底吹噴粉構件；7、噴粉元件；8a、直線縫隙；Sb、環(huán)形縫隙；9、鋼套；10、連接螺栓； 11、蓄氣室；12螺孔。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。本發(fā)明的RH真空精煉底吹噴粉裝置，包括驅動氣體系統(tǒng)、真空室3、鋼包5和底吹噴粉構件6，真空室3設置于鋼包5上方，驅動氣體系統(tǒng)包括驅動氣體通道1和與驅動氣體通道1相連的空氣壓縮機，真空室3底部設有上升管2和下降管4，上升管2和下降管4伸入鋼包5內的鋼液中且末端開口，驅動氣體通道1與上升管2相連通，底吹噴粉構件6包括噴粉元件7和蓄氣室11，噴粉元件7為耐火材料制成，噴粉元件7外套裝有鋼套9，鋼套 9兩側設有凸出的連接部分，連接部分設有螺孔12，蓄氣室11通過連接部分和連接螺栓10 固定連接在噴粉元件7下方，蓄氣室11端口的粉氣流輸送管與噴粉系統(tǒng)相連，噴粉系統(tǒng)采用傳統(tǒng)RH真空精煉工藝的噴粉系統(tǒng)，所述噴粉元件7采用圓臺形的縫隙式透氣磚，噴粉元件7上設有直線縫隙或環(huán)形縫隙，直線縫隙8a以噴粉元件7中心為圓心沿噴粉元件7半徑方向呈輻射狀布置，環(huán)形縫隙8b與噴粉元件7中心同心，所述底吹噴粉構件6設置在鋼包 5底部，數目為1或2個，底吹噴粉構件6與鋼包5底部中心的距離為(Γ0. 9倍鋼包5底部半徑，噴粉元件7貫穿鋼包5底部。采用本發(fā)明的RH真空精煉底吹噴粉裝置進行鋼液的噴吹精煉時，首先開啟真空泵，將真空室3內抽真空，根據真空室3內液面高度的需要調節(jié)真空度大小，開啟驅動氣體系統(tǒng)，通過上升管2向真空室3內供氣，使真空室3內形成鋼液循環(huán)流，根據噴吹強度和粉氣比，調節(jié)與噴粉元件7連接的噴粉系統(tǒng)參數，進行噴吹精煉。粉劑的噴入量為該種粉劑在本爐加入量的l(Tl00wt%，粉劑粒度范圍為200 400目，噴吹時載氣壓力為0. Γ1. 5MPa，粉氣比為2 12。本發(fā)明在現(xiàn)有的底吹氬工藝基礎上，控制噴吹壓力0. Γ1. 5MPa，通過載干燥氬氣吹入脫氧劑、脫硫劑、脫磷劑和合金粉劑等粉劑，使噴入的粉劑全部熔入鋼液，同時利用鋼液深度的全部行程，增加粉劑在鋼液中的停留時間，提高利用率，縮短RH爐的處理時間，提高鋼質量。實施例1
本實施例設計一種RH真空精煉底吹噴粉裝置，如圖3所示，包括驅動氣體系統(tǒng)、真空室 3、鋼包5和底吹噴粉構件6，真空室3設置于鋼包5上方，驅動氣體系統(tǒng)包括驅動氣體通道 1和與驅動氣體通道1相連的空氣壓縮機，真空室3底部設有上升管2和下降管4，上升管 2和下降管4伸入鋼包5內的鋼液中且末端開口，驅動氣體通道1與上升管2相連通，底吹噴粉構件6包括噴粉元件7和蓄氣室11，噴粉元件7為耐火材料制成，噴粉元件7外套裝有鋼套9，鋼套9兩側設有凸出的連接部分，連接部分設有螺孔12，蓄氣室11通過連接部分和連接螺栓10固定連接在噴粉元件7下方，蓄氣室11端口的粉氣流輸送管與噴粉系統(tǒng)相連，噴粉系統(tǒng)采用傳統(tǒng)噴粉精煉工藝的噴粉系統(tǒng)；如圖5、圖6所示，所述噴粉元件7采用圓臺形的縫隙式透氣磚，透氣磚出口直徑為120mm，噴粉元件7上設有直線縫隙8a，直線縫隙 8a條數為18條，縫隙寬度為0. 15mm，直線縫隙8a以噴粉元件7中心為圓心沿噴粉元件7 半徑方向呈輻射狀對稱布置；如圖4所示，所述底吹噴粉構件6設置在鋼包5底部，數目為 1個，底吹噴粉構件6與鋼包5底部中心的距離為0. 5倍鋼包5底部半徑，噴粉元件7貫穿鋼包5底部。采用該裝置進行循環(huán)脫氣底吹噴粉精煉，粉劑采用鈍化石灰，粉劑粒度為20(Γ400 目，干燥氬氣壓力為0. 5Mpa,粉氣比為5，冶煉30min，處理后測定粉劑的穿透比為92%，處理后可實現(xiàn)『[H] <0. 00015%, r[N]<0. 004%, r[C]<0. 003%, r[S]<0. 001%, r[P]<0. 002%，節(jié)約電能廣10%。實施例2:
與實施例1基本相同，不同之處在于底吹噴粉構件6數目為2個，對稱設置在鋼包5底部，即雙孔底吹噴粉精煉結構形式，即如圖7所示；直線縫隙8a條數為16條。采用該裝置進行循環(huán)脫氣底吹噴粉精煉，粉劑粒度為20(Γ400目，干燥氬氣壓力為0. 6Mpa,粉氣比為8，冶煉20min，增強了鋼包5的攪拌強度，熔池內溫度成分均勻，，而且縮短了精煉周期，處理后測定粉劑的穿透比大于90%，處理后可實現(xiàn)r[H]<0.00015%， r[N]<0. 004%, r[C]<0. 003%, r[S]<0. 001%, r[P]<0. 002%，節(jié)約電能 1 10%。實施例3:
與實施例1基本相同，不同之處在于底吹噴粉構件6的噴粉元件7上設有與噴粉元件7中心同心的環(huán)形縫隙8b，環(huán)形縫隙8b條數為2條，如圖8、圖9所示；縫隙寬度為0. 14mm。
采用該裝置進行循環(huán)脫氣底吹噴粉精煉，粉劑粒度為20(Γ400目，干燥氬氣壓力為0. 6Mpa,粉氣比為6，冶煉35min，處理后測定粉劑的穿透比為93%，處理后可實現(xiàn) w[H]<0. 00015%, w [N] <0. 004%, w [C] <0. 003%, w [S] <0. 001%，w [P] <0. 002%，節(jié)約電能 1 10%。
權利要求
1.一種RH真空精煉底吹噴粉裝置，包括驅動氣體系統(tǒng)、真空室、鋼包和底吹噴粉構件， 真空室設置于鋼包上方，驅動氣體系統(tǒng)包括驅動氣體通道和與驅動氣體通道相連的空氣壓縮機，真空室底部設有上升管和下降管，上升管和下降管伸入鋼包內的鋼液中且末端開口， 驅動氣體通道與上升管相連通，底吹噴粉構件包括噴粉元件和蓄氣室，噴粉元件由耐火材料制成，噴粉元件外套裝有鋼套，鋼套兩側設有凸出的連接部分，蓄氣室通過上述連接部分固定連接在噴粉元件下方，蓄氣室端口的粉氣流輸送管與噴粉系統(tǒng)相連，噴粉元件上設有直線縫隙或環(huán)形縫隙，其特征在于所述底吹噴粉構件設置在鋼包底部，數目為1或2個，底吹噴粉構件與鋼包底部中心的距離為(Γ0. 9倍鋼包底部半徑，噴粉元件貫穿鋼包底部。
2.根據權利要求1所述的RH真空精煉底吹噴粉裝置，其特征在于所述噴粉元件采用圓臺形的縫隙式透氣磚，直線縫隙以噴粉元件中心為圓心沿噴粉元件半徑方向呈輻射狀布置，環(huán)形縫隙與噴粉元件中心同心。
3.根據權利要求1或2所述的RH真空精煉底吹噴粉裝置，其特征在于所述直線縫隙寬度為0. Orimm,條數為10 80條；環(huán)形縫隙寬度為0. 01 lmm，條數為2 60條。
全文摘要
一種RH真空精煉底吹噴粉裝置，包括驅動氣體系統(tǒng)、真空室、鋼包和底吹噴粉構件，真空室設置于鋼包上方，驅動氣體系統(tǒng)包括驅動氣體通道和與其相連的空氣壓縮機，真空室底部設有上升管和下降管，上升管和下降管伸入鋼液中，驅動氣體通道與上升管相連通，底吹噴粉構件包括噴粉元件和蓄氣室，噴粉元件外套裝有鋼套，蓄氣室固定在噴粉元件下方，蓄氣室端口的粉氣流輸送管與噴粉系統(tǒng)相連，噴粉元件上設有縫隙，所述底吹噴粉構件設置在鋼包底部，數目為1或2個，底吹噴粉構件與鋼包底部中心的距離為0~0.9倍鋼包底部半徑，噴粉元件貫穿鋼包底部。該裝置通過將真空精煉、鋼水循環(huán)流動及底吹噴粉精煉結合，增強攪拌效果和改善鋼質量。
文檔編號C21C7/04GK102560009SQ20121001278
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權日2012年1月16日
發(fā)明者付貴勤, 婁文濤, 朱苗勇, 盛國良, 程中福 申請人:東北大學