[发明专利]一种RH真空精炼底吹喷粉装置

说明书

技术领域

本发明属于钢铁精炼技术领域，特别涉及一种RH真空精炼底吹喷粉装置。

背景技术

钢铁精炼常规采用的是RH循环真空脱气法，该方法是将真空精炼与钢水循环流动结合起来，RH技术不断发展，衍生出两大工艺：一是与吹氧脱碳相结合，衍生出吹氧循环真空脱气(RH-OB)法；二是与喷粉冶金相结合附加喷粉功能，如新日铁的循环脱气喷粉(RH-PB)法。采用循环脱气喷粉可实现真空脱气，减少杂质，均匀成分和温度，并可实现喷粉脱硫、脱磷等功能，处理后钢中氢含量w[H]<0.0002%，去氢率50%~80%，氮含量w[N]<0.004%，去氮率15%~25%，氧含量w[o]=0.002%~0.004%，减少夹杂物65%以上，终点碳w[C]≤0.0035%，适用于对氢含量要求严格的钢种，如低碳薄板钢、超低碳深冲钢、厚板钢、硅钢、轴承钢和重轨钢，主要用于超低硫磷钢、薄板钢等的处理。

目前，常用的钢铁精炼处理方法主要是RH-Injection法和RH-PB法。如图1所示为RH-Injection法装置结构示意图，其喷枪A直接插入钢液中与钢液接触，作为消耗品的喷枪A，价格高，但使用寿命不长，导致精炼处理工艺的成本增加；喷枪A使用时，下降有可能触碰凸包，引起巨大震动，严重影响钢水处理计划和生产调度；喷枪行程一定，但钢水液面高度变化较大，使得喷枪A浸入或太深或太浅，影响操作的稳定性，不利于生产；喷枪A剥落或断裂进入钢液将严重影响钢液质量；如遇停电等事故，不但喷枪A可能损坏，整包钢水也有可能报废。如图2所示为RH-PB法装置结构示意图，该装置在真空室侧部设置粉末喷吹构件B，虽然克服了喷枪直接插入钢液的缺点，但喷嘴离液面近，容易引发喷溅，而且喷粉冶金效率低。

发明内容

为克服现有钢铁真空精炼装置的缺陷与不足，本发明提供一种RH真空精炼底吹喷粉装置，通过将真空精炼、钢水循环流动及底吹喷粉精炼结合起来，增强搅拌效果、提高喷入粉剂的收得率、缩短处理周期、提高生产能力、改善钢质量、安全稳定生产、降低高附加值优质钢的生产成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种RH真空精炼底吹喷粉装置，包括驱动气体系统、真空室、钢包和底吹喷粉构件，真空室设置于钢包上方，驱动气体系统包括驱动气体通道和与驱动气体通道相连的空气压缩机，真空室底部设有上升管和下降管，上升管和下降管伸入钢包内的钢液中且末端开口，驱动气体通道与上升管相连通，底吹喷粉构件包括喷粉元件和蓄气室，喷粉元件由耐火材料制成，喷粉元件外套装有钢套，钢套两侧设有凸出的连接部分，蓄气室通过上述连接部分固定连接在喷粉元件下方，蓄气室端口的粉气流输送管与喷粉系统相连，喷粉元件上设有直线缝隙或环形缝隙，所述底吹喷粉构件设置在钢包底部，数目为1或2个，底吹喷粉构件与钢包底部中心的距离为0~0.9倍钢包底部半径，喷粉元件贯穿钢包底部。

所述喷粉元件采用圆台形的缝隙式透气砖，直线缝隙以喷粉元件中心为圆心沿喷粉元件半径方向呈辐射状布置，环形缝隙与喷粉元件中心同心。

所述直线缝隙宽度为0.01~1mm，条数为10~80条；环形缝隙宽度为0.01~1mm，条数为2~60条。

本发明的有益效果是：

（1）该装置克服了传统真空精炼喷吹工艺喷枪易堵塞，使用寿命短，操作不稳定，喷枪易剥落污染钢液的缺陷，降低了生产成本，提高了操作安全性，提高了个钢生产质量，利于生产持续、可靠、稳定进行，而且喷粉精炼过程无喷溅，稳定可靠；

（2）采用该装置进行真空精炼喷吹工艺操作，加强了钢包的循环流动，基本上消除了钢包内钢温度和成分的不均匀性，加之喷粉的搅拌作用，加快了相间传质和传热速率，脱氧、脱硫、脱磷速率大大提高，合金收得率提高0.5~1.0%，渣料利用率提高10~35%；

（3）采用该装置可将钢包底吹工艺与RH真空精炼工艺相结合，生产周期短，生产能力高，并能减少电能消耗1~10%。

附图说明

图1是传统RH-Injection法装置结构示意图；

图2是传统RH-PB法装置结构示意图；

图3是本发明实施例1的底吹喷粉装置整体结构示意图；

图4是本发明实施例1的底吹喷粉构件布置示意图；

图5是本发明实施例1的底吹喷粉构件结构示意图； 

图6是本发明实施例1的底吹喷粉构件缝隙布置示意图；

图7是本发明实施例2的底吹喷粉构件布置示意图；