[发明专利]一种底喷粉单嘴真空脱气精炼钢液的装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁精炼技术领域，特别涉及一种底喷粉单嘴真空脱气精炼钢液的装置及方法。

背景技术

钢精炼中常规采用的真空脱气精炼钢液法，是将钢包精炼与真空脱气技术相结合，形成的一种真空处理法。单嘴精炼炉是二十世纪七十年代由RH改造而成的新型炉外精炼装置，它在保留了RH法原有的冶金功能的同时，将其两根浸渍管改为直径较大的单浸渍管，同时将RH的上升浸渍管吹氩改为钢包底部偏心吹氩，从包底吹入氩气后，利用气泡泵原理引导钢液产生上升和下降流股，进而产生循环流动，并在真空室内脱除气体。此装置在增加钢液循环流量的同时，增大了氩气泡上升路径，充分利用氩气的搅拌能力，提高了真空脱碳、脱硫、脱气、快速合金化等精炼能力，具体有以下几方面的有点：

(1)   精炼效率高，能高效脱碳和有效脱硫；

(2)   结构简单，耐料寿命均匀，维修方便；

(3)   浸渍管端面大，钢液环流量大；

(4)   可用于小容量钢包，而RH则很难；

(5)   氩气消耗少，节约成本；

(6)   钢液喷溅低，不易在真空室内结瘤。

单嘴精炼炉从提出至今已有30多年的历史了，在这几十年的发展过程当中，该技术也进行了不断的摸索，衍生出了S-DH，REDA等精炼设备及方法，REDA设备中的容器有了一个比传统直径更大的吸入管且真空槽不再做垂直移动，氩气从钢包底部吹入进入容器内部并在容器内部和钢包之间形成钢液循环流动。SUS-REDA（Steel Use Stainless-Revolutionary Degassing Activator）除了可以用于冶炼超低碳钢，也可用于不锈钢的冶炼，其主要特点是将真空室内部的截面积扩大，如图1所示，有效的减轻了真空脱气精炼过程对真空室上部的喷溅。

目前，单嘴炉主要通过顶部喷枪喷吹粉剂进行精炼，而单嘴精炼炉与喷粉设备结合进行脱硫去夹杂时，是以氩气作为载体，通过浸入喷枪把粉粒状的精炼剂喷入钢液，由于喷枪是消耗备品，价格较高，它的寿命直接关系到精炼处理工艺的成本，且喷枪插入钢液就不可避免要和熔渣接触发生渣浸，渣侵蚀是缩短喷枪使用寿命的关键因素之一；喷枪行程一定，钢液液面高度却有可能变化，导致喷枪浸入不是太深就是太浅，影响操作得稳定性，不利于生产顺行；而且喷吹时一旦遇到停电事故时，不但喷枪损坏，整包钢液都有可能报废，浸入式喷枪也会带来喷溅或钢液的二次污染严重等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明公开一种底喷粉单嘴真空脱气精炼钢液的装置及方法，即SSVD—BPI法(Single Snokel Vacuum Degassing—Bottom Powder Injection )，通过将单嘴炉真空脱气精炼法与底喷粉精炼有机结合，区别于传统单嘴精炼炉喷粉精炼，目的是增强搅拌效果，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，降低高附加值优质钢的生产成本。

本发明的底喷粉单嘴真空脱气精炼钢液的装置，包括供气系统、喷粉系统、单嘴真空脱气精炼炉和底喷粉元件；

其中所述的供气系统包括储气罐和气流分配器，储气罐与气流分配器连接，从气流分配器上分出三支气路，每支气路上装有流量计和压力表，其中第一气路与喷粉系统的喷粉罐连接，第二气路与喷粉系统的流化室连接，第三气路与喷粉系统的混合室连接；

所述的喷粉系统包括储料仓、喷粉罐、流化室和混合室，其中储料仓位于喷粉罐上部，通过第一下料阀与喷粉罐连接，喷粉罐下部是倒锥状的流化室，流化室底部通过第二下料阀与混合室的顶部连接，混合室一侧与第三气路连接，另一侧与粉气流输送管连接，所述的粉气流输送管另一端与底喷粉元件相连；

所述的底喷粉元件砌筑在单嘴真空脱气精炼炉的钢包炉底部，并贯穿钢包炉底部，上端与钢液接触；

所述的单嘴精炼炉包括钢包、真空室和排气系统，钢包内装有钢液，钢液熔池深度视精炼钢包吨位而定，真空室位于钢包上部，为单嘴，下端开口并插入钢包熔池，真空室上部与排气系统相连接。