[发明专利]一种去除钢液中细小夹杂物的方法及喷吹装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢铁冶金炉外精炼技术领域，特别涉及一种RH精炼过程中去除钢液中细小夹杂物的方法及喷吹装置。

背景技术

近年来，由于钢包精炼技术及连铸技术的进步，减少了氧化物系非金属夹杂物的含量，从而可以生产出洁净度优良的钢水。但是，由于钢材的用途和使用条件的苛刻，对钢中夹杂物的要求更加严格。夹杂物对钢材的危害主要与夹杂物的数量和尺寸有关，对夹杂物进行质量控制，首要的是控制夹杂物的数量和尺寸。由于钢种不同和冶炼成本限制，对夹杂物的要求也不尽相同，对普通钢，总氧50ppm、夹杂物大小在50μm以下，通常对钢材性能不构成严重的质量问题，然而对IF钢、硅钢、帘线钢和管线钢等来说，这个指标可能根本达不到要求，例如，钢帘线要求Al₂O₃夹杂小于10～15μm，才能满足拉丝过程中20万米无断头的要求。

RH精炼是一种重要的炉外精炼技术，具有处理周期短、生产能力大、精炼效果好、容易操作等一系列优点，在炼钢生产中获得了广泛应用。目前，RH已经由原来单一的脱气设备转变为包括深脱碳、脱硫、脱磷、温度补偿、均匀温度和成分等多功能的炉外精炼设备，而且随着钢铁工业技术的进步和精炼功能的扩展，RH在生产超低碳钢和超纯净钢方面表现出了显著的优越性，成为现代化钢厂中一种重要的炉外处理装置。

为了更好的实现脱硫、脱磷及去除夹杂物的效果，人们开发出了RH喷粉技术，按照粉剂吹入位置的不同分为RH-PB(IJ)法、RH-PB(OB)法和RH-PTB(顶吹喷粉)法，目前，应用较多的是RH-PTB法，这种方法喷粉速度快，喷粉量大，但对设备要求较高，并且喷粉吹氧不能同时进行。

RH喷粉可以使渣-钢反应在真空条件下进行，最大程度地消除顶渣对脱磷、脱硫的影响，因此能够显著提高脱磷、脱硫的效率，同时，RH喷粉工艺还能起到促使夹杂物变性的作用，有利于夹杂物的去除。另外，有文献报道喷粉工艺还可提高钢中气体异相形核的能力，有利于提高脱气效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种去除钢液中细小夹杂物的方法及喷吹装置，实现RH精炼时对钢液中非金属夹杂物的有效控制，将钢中总氧控制到3～15ppm，夹杂物的当量直径控制为0.5～10μm，夹杂物平均面积控制在0.001～0.008％。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种去除钢液中细小夹杂物的方法，其特征在于，在RH精炼过程中，通过喷吹装置向钢液中喷吹惰性气体和碳酸盐粉剂，其操作步骤如下：

1)将喷吹装置与气源相连接，在钢液循环时，向钢液内吹入惰性气体，气体流量为10～500L/min，压力为1.0～15标准大气压，吹入的小流量气体在下降钢液的冲击作用下，将气体离散成细小气泡，气泡在钢包内上浮，同时与夹杂物发生碰撞和粘附，从而促进夹杂物去除；

2)将送粉设备与喷吹装置相连接，向钢液中喷吹碳酸盐粉剂，粉剂的粒度范围为0～3mm(但不包括0)，惰性气体作为载体，气体流量为10～800L/min，压力为1.0～15标准大气压，碳酸盐粉剂在高温下发生分解生成细小渣滴与气泡，气泡与渣滴上浮过程中与夹杂物发生碰撞、粘附，从而去除夹杂物，气泡与渣滴尺寸的大小可通过调节碳酸盐粉剂的尺寸控制。

所述的喷吹装置，包括RH上升/下降管，其特征在于，在RH上升/下降管下部设置孔洞，孔洞通过喷管穿过RH真空室外壁与管路接口相连接。

所述的孔洞位置距RH上升/下降管下沿100～300mm，孔洞沿下降管方向纵向排列分布，也可以沿下降管径向分布或呈螺旋状分布或空间不对称分布。

所述的孔洞数量为1～10个，孔洞的轴向与RH上升/下降管轴向呈10°～90°。

所述的孔洞内径为1～30mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)夹杂物去除效率高，生成的气泡和渣滴尺寸细小，分布弥散，能够有效去除钢中微小夹杂，显著增强夹杂物的去除效率；2)尤其有利于去除钢中微小的Al₂O₃夹杂，减缓中间包浸入式水口堵塞现象；3)能将钢中总氧控制到3～15ppm，夹杂物的当量直径控制为0.5～10μm，夹杂物平均面积控制在0.001～0.008％；4)操作简单易行，成本低。

附图说明

图1是喷吹装置孔洞分布例一结构示意图；

图2是喷吹装置孔洞分布例二结构示意图；

图3是喷吹装置孔洞分布例三结构示意图；