[发明专利]一种底喷粉真空脱气精炼钢水的装置及方法

权利要求书

1.一种底喷粉真空脱气精炼钢水的装置，其特征在于其包括真空脱气精炼炉和底喷粉元件，所述的底喷粉元件砌筑在真空脱气精炼炉的钢包炉的底部，并贯穿钢包炉底部，底喷粉元件上端与钢液接触，下端通过法兰与喷粉元件蓄气室链接或直接焊接在蓄气室之上，蓄气室下端通过粉气流输送管接入喷粉系统；所述的底喷粉元件数目为1~4个，布置方式为距离钢包炉底部中心0~0.8倍钢包炉底部半径，呈对称或非对称方式布置。

2.采用上述装置进行底喷粉真空脱气精炼钢水的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）初炼炉出钢，主要进行扒渣、测温、取样工作，为真空脱气精炼准备；扒渣量60%~70%，温度控制在1570~1650℃，按各钢种精炼要求，取样测定钢液中各成分含量；

（2）接通供气系统，气体通过底喷粉元件喷入熔池，对钢液进行搅拌，此时不进行底喷粉操作，气体喷吹量为50~90L/min，喷吹压力0.5~1.5MPa，并测定温度，使钢水的温度保持在其精炼温度之上；

（3）钢包炉吊入真空室，启动抽气系统，对真空室内进行抽粗真空处理，同时降低气体喷吹量至10~50L/min，真空室内气压控制在10~60KPa，保持10~30min；

（4）喷吹精炼粉剂，气体喷吹量调节控制在70~150L/min，打开喷粉系统并调节喷粉系统进料阀门，控制粉气比为1~20，粉剂在载气流带动下经由底喷粉元件进入熔池，底喷粉操作时间按照粉剂加入量、粉气比、喷吹气量的关系计算给出，如式1所示：

                1

式中，t₁为喷吹粉剂操作时间，m₁为精炼粉剂加入量，β₁为粉气比，ρ_g1为喷吹气体的密度，Q_g1为喷吹气体体积流量；

（5）喷吹合金化粉剂：在VAD-BPI方法中，降低电极对钢水进行加热，通过测温取样装置，测量钢水温度控制在1580~1630℃，气体喷吹量调节控制在80~120L/min，打开喷粉系统并调节喷粉系统进料阀门，控制粉气比为1~20，粉剂在载气流带动下经由底喷粉元件进入熔池，底喷粉操作时间按照粉剂加入量、粉气比、喷吹气量的关系计算给出，如式2所示：

          2

式中，t₂为喷吹粉剂操作时间，m₂为粉剂加入量，β₂为粉气比，ρ_g2为喷吹气体的密度，Q_g2为喷吹气体体积流量；

在VOD-BPI方法中，开启氧枪装置进行吹氧脱碳，要求随含碳量降低而相应的提高真空度至1~10KPa，通过测温取样装置测量钢水温度为1530~1600℃，脱碳量为0.3%~0.6%，当温度和脱碳量都达到要求时，停止吹氧；接下来喷吹合金粉剂，进行合金化操作，打开喷粉系统并调节喷粉系统进料阀门，控制粉气比为1~20，粉剂在载气流带动下经由底喷粉元件进入熔池，底喷粉操作时间按照粉剂加入量、粉气比、喷吹气量的关系计算给出，如式3所示：

          3

式中，t₃为喷吹粉剂操作时间，m₃为粉剂加入量，β₃为粉气比，ρ_g3为喷吹气体的密度，Q_g3为喷吹气体体积流量；

（6）关闭喷粉系统，降低喷吹气体流量至10~60 NL/min，抽高真空，真空室真空度为10~300Pa，保持20~30min；打开喷粉系统，铝粉在载气流带动下经由底喷粉元件进入熔池，调节粉气比为1~10，气体喷吹量为40~60L/min，底喷粉操作时间按照粉剂加入量、粉气比、喷吹气量的关系计算给出，如式4所示：

           4

式中，t₄为喷吹粉剂操作时间，m₄为铝粉加入量，β₄为粉气比，ρ_g4为喷吹气体的密度，Q_g4为喷吹气体体积流量；

（7）关闭喷粉系统，停止气体喷吹，充气解除真空，测量钢水温度使其控制在钢种液相线以上20~50℃，进行浇铸。