[实用新型]多功能复吹单嘴精炼炉

说明书

本实用新型为炼钢精炼设备

目前我国需要大量汽车和家用电器用薄板钢，大量超低碳不锈钢，高速车轮钢。同时轴承钢的质量也有待进一步提高。但现在国内外所用的炉外精炼设备还存在一系列不足之处。

就IF钢而言，国内外多用RH装置精炼，其不足之处是：

(1)吸嘴内径小，不仅钢水环流量小，限制了精炼能力的提高，而且由于钢水流速大，对吸嘴耐火材料冲刷严重，致使吸嘴寿命大为降低。

(2)氩气泡上升路程较短，对钢水的精炼距离也较短，从而同样限制精炼能力的提高。

(3)真空室内经常有钢渣结瘤生成，不仅会造成后期钢水的增碳，而且也会影响产量，造成真空室耐火材料寿命降低。

(4)无加热功能，不能控制钢水温度，从而不易协调成分与温度的关系。

以上各点招致用RH生产[C]＜10ppm以下的IF钢相当困难。

就不锈钢而言，一般采用VOD和AOD生产。VOD的不足之处是：

(1)吹炼过程钢、渣喷溅严重，因此需在盛钢桶上部留出1m以上的自由空间和控制开吹碳含量为0.2-0.7％，结果使钢产量减少，使初炼炉的任务加重，并限制廉价高碳铬铁的使用量。

(2)盛钢桶耐火材料寿命低，造成钢的成本增加。

使用AOD的不足之处是：

(1)炼超低碳不锈钢的能力有限，使生产品种扩大受到限制。

(2)氩气耗量大，炉衬寿命短，因而引起钢的成本增加。

由于以上各点，生产不锈钢的方法仍然需要作进一步的改进。

就高速车轮钢和轴承钢而言，多用LF和VD炉生产，其主要问题在于：

(1)加热钢水时需要采用埋弧渣，而在埋弧渣下进行真空精炼(脱氧、去气)时，埋弧渣会从盛钢桶溢出，造成清理真空罐时，劳动条件极为恶劣。

(2)LF炉钢水面始终有渣，对去除钢中气体极为不利。

因此，生产高速车轮钢和轴承钢的方法也需要作进一步的改进。

以上就是提出多功能复吹单嘴精炼炉的具体条件，本设备的特点是：

(1)改两个小吸嘴为一个大吸嘴，吸嘴断面大，钢水环流量大，钢水流速较小，对吸嘴的冲刷力也较弱，因此吸嘴寿命长。

(2)改从上升管上部吹氩为经由盛钢桶底部透气砖偏心吹氩，氩气泡在钢水中上升的路程长，钢水精炼距离长，可以较长的精炼距离换取较短的精炼时间。

(3)大环流量的钢水在真空室内循环，由于本身带有大量热能，且备有氧-燃烧嘴等加热，不会在真空室壁上造成钢、渣结瘤，从而避免后期钢水增碳，并可提高耐火材料寿命。

由于以上三方面，用本设备生产[C]＜10ppm的IF钢和不同品种的超低碳不锈钢是有保证的。

(4)吸嘴插入钢水时，可以用倒锥体的铁皮帽将钢水面的炉渣档于吸嘴外的环形钢水面上，既可为吸嘴内部钢水脱除[H］、[N]、[O]创造良好条件，又可利用热渣防止吸嘴外钢水散失热量，并消除溢所造成的恶劣劳动条件。

(5)本设备有充足的真空容积，且钢水(和炉渣)处于真空室内部，不论钢渣如何喷溅，都不会溢出盛钢桶外边，所以不会造成钢产量减少的问题。

(6)本设备由于吸嘴内径在1m以上，进行喷补极为方便，从而也可为提高耐火材料寿命创造有利条件。

(7)本设备有加热功能，真空精炼与加热可以同步进行，既可节省精炼时间，又能为控制吹炼终点(成分与温度)创造有利条件。

本实用新型的目的是用于进行钢液真空处理和真空精炼。可进行真空脱碳、脱氧、脱硫，去除钢中氢、氮等气体和非金属夹杂物，生产高洁净度的优质钢和合金。经过真空精炼的优质钢可达到如下洁净度水平：IF钢：[C]＜10ppm，[N]=20～45ppm；不锈钢：[C]=100～300ppm，铬的回收率=93～96％；高速车轮钢和轴承钢：TO＜10ppm，[H]＜1.5ppm。

本实用新型可达到：(1)消除RH吸嘴内径小、氩气泡上升路程短和真空室存在钢、渣结瘤、无加热功能等缺点；(2)消除VOD吹炼过程中钢、渣喷溅严重和桶衬寿命短的缺点以及AOD难于炼超低碳不锈钢和氩气耗量大、炉衬寿命低的缺点；(3)消除LF和VD炉埋弧渣外溢和去气能力差的缺点并综合真空、搅拌、加热、炉渣精炼、喷粉和喂线等多种功能于一台设备，同时采用顶、底、侧三个方向复合吹气以达到提高脱碳速度，使终点碳＜10ppm，增强去气效率，使[H]＜1.5ppm，[N]=20～45PPm，经济、有效、高质量地炼出IF钢，超低碳不锈钢，高速车轮钢，并进一步提高轴承钢等多种钢的质量。