[发明专利]加热钢液和去除夹杂物的双管式电磁感应RH装置及方法

说明书

本发明提供一种加热钢液和去除夹杂物的双管式电磁感应RH装置及方法，所述装置包括钢包、真空室、上升管、下降管、铁芯和感应线圈，其中真空室底部设有上升管和下降管，上升管和下降管下端口与钢包连通，铁芯为实心结构，环绕上升管或下降管设置，线圈缠绕于靠上升管外侧或下降管外侧的铁芯部分，且线圈的轴线与上升管或下降管的轴线保持垂直。所述方法工艺步骤为：（1）利用气泡泵原理使钢水在真空室、上升管和下降管中产生循环运动；（2）打开风冷或水冷装置，在感应线圈中通入交流电，不断去除夹杂物；（3）待钢水温度升至液相线以上10~300℃，停止通电，并停止风冷或水冷装置，将钢水引入下一个工序。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种加热钢液和去除夹杂物的双管式电磁感应RH装置及方法。

背景技术

市场对钢铁的大量需求推动了超低碳钢生产技术的开发和完善，其中最关键的生产工艺和技术要点是超低碳钢等超纯净钢的二次精炼技术的开发和应用。在现有的众多炉外精炼技术中，RH真空精炼技术以其精炼效果好、处理周期短、适应性强、处理能力大等诸多特点被世界上大多数钢铁公司所采用，成为二次炉外精炼技术的主流。

RH真空精炼技术所采用的RH设备原理是在脱气室下部设有两根与其相通的循环流管，其中一根为上升管，另一根为下降管，脱气处理时将两根循环流管插入钢液中，靠脱气室抽真空的压差使钢液由管道进入脱气室，同时上升管中吹入驱动气体氩气，利用气泡泵原理引导钢水通过脱气室和下降管产生循环运动，并在脱气室内脱除气体。RH精炼装置具有真空脱碳、真空脱气、脱硫、脱磷、升温、均匀钢水温度和均匀钢水成分和去除夹杂物的功能。一方面，传统RH主要的功能是真空脱碳，针对夹杂物，它的去除率不是特别明显，同时在加铝升温过程后期，会产生大量的三氧化二铝夹杂物，影响钢液的纯净度。另一方面，RH真空脱碳前期采用LF炉和CAS-OB对钢液进行加热升温，环节多，耗时耗能，操作过程较为复杂。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种加热钢液和去除夹杂物的双管式电磁感应RH装置及方法，可高效均匀加热钢液并去除钢液中的夹杂物。本发明的技术方案如下：

一种加热钢液和去除夹杂物的双管式电磁感应RH装置，包括钢包、真空室、上升管、下降管、铁芯和感应线圈，其中真空室底部设有上升管和下降管，上升管和下降管下端口与钢包连通，铁芯为实心结构，环绕上升管或下降管设置，线圈缠绕于靠上升管外侧或下降管外侧的铁芯部分，且线圈的轴线与上升管或下降管的轴线保持垂直。

所述铁芯上设有支撑杆，与外部支架相连，用于固定铁芯；铁芯材质为高导磁率的软磁材料，优选硅钢片；铁芯大小依据上升管或下降管的管径尺寸以及线圈功率制定。

所述感应线圈的加热功率为1~1000KW，感应线圈的材质为铜基合金，包括纯铜、紫铜。

冶炼钢种包括硅钢、超低碳钢。

上述双管RH装置中，还设有风冷或水冷装置，设置在所述双管RH装置外部，用来降低线圈温度。

一种加热钢液和去除夹杂物的方法是采用上述双管式电磁感应加热RH装置，按照以下工艺步骤进行：

（1）利用气泡泵原理将钢水自真空室通过下降管引入钢包中；再通过上升管又引入真空室中，使钢水在真空室、上升管和下降管中产生循环运动；

（2）打开风冷或水冷装置，在感应线圈中通入交流电，使铁芯中产生交变磁通，其中电流大小为10~3000A，并不断去除夹杂物使其上浮到钢液表面和被吸附在上升管和下降管的管道壁面上；

（3）待钢水温度升至液相线以上10~300℃，停止通电，并停止风冷或水冷装置，将钢水引入下一个工序。