專利名稱：一種底噴粉真空脫氣精煉鋼水的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵精煉技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種底噴粉真空脫氣精煉鋼水的裝置及方法。
背景技術(shù)：
鋼精煉中常規(guī)采用的真空脫氣精煉鋼水法，是將鋼包精煉與真空脫氣技術(shù)相結(jié)合，形成的一種真空處理法，常稱為VD法。該精煉法不斷發(fā)展，衍生出具有電弧加熱、吹氬攪拌、真空脫氣、包內(nèi)造渣、合金化等多種精煉手段的VAD法，具有脫碳、脫氧、脫氣、脫硫以及合金化等功能的VOD法，以及其他一些具有不同用途的精煉方法，如V-KIP，SS-VOD,K-VOD/VAD，VODC等。VD真空精煉法具有較明顯的優(yōu)勢，廣泛用于小規(guī)模電爐廠家等進(jìn)行的特殊鋼精煉。真空脫氣精煉煉鋼法與噴粉、合金化等技術(shù)手段相結(jié)合，可有效的防止?fàn)t渣回磷，脫硫率高達(dá) 80%,鋼中 w[S]達(dá) 0.009% 0.0015%, w[T0~\ 達(dá) 0.0013%, w[E]〈0.0003%,去氮率為50% 60%。日本用VAD法煉超低碳鋼達(dá)到以下水平:w[C] ( 0.002%,r[N] ( 0.0042%,w[TO] ^ 0.005%, w[P] ^ 0.005%, w[S] ^ 0.002%。目前，真空脫氣精煉法合金化操作采用的是從高位料倉加入合金。然而，該方法在通過增大氬氣流量進(jìn)行攪拌時(shí)，導(dǎo)致鋼液面裸露，造成鋼液氧化；而且從頂部加入的粉劑可能有部分落在渣層上，無法融入鋼水，影響合金化等操作。而真空脫氣精煉法與噴粉設(shè)備結(jié)合進(jìn)行脫硫去夾雜時(shí)，是以氬氣作為載體，通過浸入噴槍把粉粒狀的精煉劑噴入鋼液，由于噴槍是消耗備品，價(jià)格較高，它的壽命直接關(guān)系到精煉處理工藝的成本，且噴槍插入鋼液就不可避免要和熔渣接觸發(fā)生渣浸，渣侵蝕是縮短噴槍使用壽命的關(guān)鍵因素之一；噴槍行程一定，鋼水液面高度卻有可能變化，導(dǎo)致噴槍浸入不是太深就是太淺，影響操作得穩(wěn)定性，不利于生產(chǎn)順行；而且噴吹時(shí)一旦遇到停電事故時(shí)，不但噴槍損壞，整包鋼水都有可能報(bào)廢，浸入式噴槍也會(huì)帶來噴濺或鋼液的二次污染嚴(yán)重等問題。`

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種底噴粉真空脫氣精煉鋼水的裝置及方法，通過將真空脫氣精煉法與底噴粉精煉有機(jī)結(jié)合，增強(qiáng)攪拌效果，提高噴入粉劑的收得率，縮短處理周期，提高生產(chǎn)能力，改善鋼質(zhì)量，降低高附加值優(yōu)質(zhì)鋼的生產(chǎn)成本。一種底噴粉真空脫氣精煉鋼水的裝置，包括真空脫氣精煉爐和底噴粉元件，所述的底噴粉元件砌筑在真空脫氣精煉爐的鋼包爐底部，并貫穿鋼包爐底部，底噴粉元件上端與鋼液接觸，下端通過法蘭與噴粉元件蓄氣室鏈接或直接焊接在蓄氣室之上，蓄氣室下端通過粉氣流輸送管接入噴粉系統(tǒng)；所述的底噴粉元件數(shù)目為廣4個(gè)，布置方式為距離鋼包爐底部中心(T0.8倍鋼包爐底部半徑，呈對稱或非對稱方式布置。
采用上述裝置進(jìn)行底噴粉真空脫氣精煉鋼水的方法包括以下步驟:
(1)初煉爐出鋼，主要進(jìn)行扒渣、測溫、取樣工作，為真空脫氣精煉準(zhǔn)備；扒渣量60% 70%，溫度控制在157(Tl650°C，按各鋼種精煉要求，取樣測定鋼液中各成分含量；
(2)接通供氣系統(tǒng)，氣體通過底噴粉元件噴入熔池，對鋼液進(jìn)行攪拌，此時(shí)不進(jìn)行底噴粉操作，氣體噴吹量為5(T90L/min，噴吹壓力0.5^1.5MPa，并測定溫度，使鋼水的溫度保持在其精煉溫度之上；
(3)鋼包爐吊入真空室，啟動(dòng)抽氣系統(tǒng)，對真空室內(nèi)進(jìn)行抽粗真空處理，同時(shí)降低氣體噴吹量至l(T50L/min，真空室內(nèi)氣壓控制在l(T60KPa，保持l(T30min ；
(4)噴吹精煉粉劑，氣體噴吹量調(diào)節(jié)控制在7(Tl50L/min，打開噴粉系統(tǒng)并調(diào)節(jié)噴粉系統(tǒng)進(jìn)料閥門，控制粉氣比為廣20，粉劑在載氣流帶動(dòng)下經(jīng)由底噴粉元件進(jìn)入熔池，底噴粉操作時(shí)間按照粉劑加入量、粉氣比、噴吹氣量的關(guān)系計(jì)算給出，如式I所示:
權(quán)利要求
1.一種底噴粉真空脫氣精煉鋼水的裝置，其特征在于其包括真空脫氣精煉爐和底噴粉元件，所述的底噴粉元件砌筑在真空脫氣精煉爐的鋼包爐的底部，并貫穿鋼包爐底部，底噴粉元件上端與鋼液接觸，下端通過法蘭與噴粉元件蓄氣室鏈接或直接焊接在蓄氣室之上，蓄氣室下端通過粉氣流輸送管接入噴粉系統(tǒng)；所述的底噴粉元件數(shù)目為f 4個(gè)，布置方式為距離鋼包爐底部中心(T0.8倍鋼包爐底部半徑，呈對稱或非對稱方式布置。
2.采用上述裝置進(jìn)行底噴粉真空脫氣精煉鋼水的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)初煉爐出鋼，主要進(jìn)行扒渣、測溫、取樣工作，為真空脫氣精煉準(zhǔn)備；扒渣量60% 70%，溫度控制在157(Tl650°C，按各鋼種精煉要求，取樣測定鋼液中各成分含量； (2)接通供氣系統(tǒng)，氣體通過底噴粉元件噴入熔池，對鋼液進(jìn)行攪拌，此時(shí)不進(jìn)行底噴粉操作，氣體噴吹量為5(T90L/min，噴吹壓力0.5^1.5MPa，并測定溫度，使鋼水的溫度保持在其精煉溫度之上； (3)鋼包爐吊入真空室，啟動(dòng)抽氣系統(tǒng)，對真空室內(nèi)進(jìn)行抽粗真空處理，同時(shí)降低氣體噴吹量至l(T50L/min，真空室內(nèi)氣壓控制在l(T60KPa，保持l(T30min ； (4)噴吹精煉粉劑，氣體噴吹量調(diào)節(jié)控制在7(Tl50L/min，打開噴粉系統(tǒng)并調(diào)節(jié)噴粉系統(tǒng)進(jìn)料閥門，控制粉氣比為廣20，粉劑在載氣流帶動(dòng)下經(jīng)由底噴粉元件進(jìn)入熔池，底噴粉操作時(shí)間按照粉劑加入量、粉氣比、噴吹氣量的關(guān)系計(jì)算給出，如式I所示:
3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種底噴粉真空脫氣精煉鋼水的方法，其特征在于所述的噴吹氣體為氬氣、氮?dú)狻⒍趸蓟蛱烊粴狻?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種底噴粉真空脫氣精煉鋼水的方法，其特征在于步驟(4)中所述的精煉粉劑為鈣的化合物為基的粉劑、硅鐵精礦粉或鈣、鎂、鋁、硅單質(zhì)粉劑中的一種或幾種混合；步驟(5)中所述的合金化粉劑為鐵的化合物為基含有所需添加合金的精礦粉、錳鐵精礦粉、鉻鐵精礦粉、鎳粉或稀土元素粉劑，其中所述的合金為錳、鉻、鎳或稀土元素。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種底噴粉真空脫氣精煉鋼水的方法，其特征在于所述的精煉粉劑和合金化粉劑的粒度為200 400目。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種底噴粉真空脫氣精煉鋼水的方法，其特征在于根據(jù)精煉鋼種要求，精煉過程可只進(jìn)行步驟(4)或只進(jìn)行步驟(5)。
全文摘要
本發(fā)明屬于鋼鐵精煉技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種底噴粉真空脫氣精煉鋼水的裝置及方法，此裝置包括真空脫氣精煉爐和底噴粉元件，底噴粉元件砌筑在真空脫氣精煉爐的鋼包爐底部，并貫穿鋼包爐底部，底噴粉元件上端與鋼液接觸，下端通過法蘭與噴粉元件蓄氣室鏈接或直接焊接在蓄氣室之上，蓄氣室下端通過粉氣流輸送管接入噴粉系統(tǒng)。方法為先扒渣取樣測溫，噴吹氣體通過底噴粉元件進(jìn)入熔池，鋼包爐吊入真空室，抽粗真空，噴吹精煉粉劑和合金化粉劑，抽高真空，將鋁粉在載氣流帶動(dòng)下經(jīng)由底噴粉元件進(jìn)入熔池，關(guān)閉噴粉系統(tǒng)，停止氣體噴吹系統(tǒng)，充氣解除真空，進(jìn)行澆鑄。本發(fā)明降低生產(chǎn)成本，提高操作安全性和個(gè)鋼生產(chǎn)質(zhì)量，合金收得率和渣料利用率大大提高。
文檔編號(hào)C21C7/10GK103255266SQ20131020752
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月29日
發(fā)明者朱苗勇, 程中福, 婁文濤 申請人:東北大學(xué)