[发明专利]一种具有钢液温度控制装置的VD炉及其控制方法

权利要求书

1.一种具有钢液温度控制装置的VD炉，包括钢包(1)，所述钢包(1)的外侧还设有真空罐(2)，其特征在于，所述钢包(1)的内衬(3)和外壳(4)之间设有空腔(5)，所述空腔(5)内设有进气管(6)、出气管(7)和两个或两个以上第一温度传感器(11)，所述两个或两个以上第一温度传感器(11)均匀分布在所述空腔(5)内；

所述钢包(1)内侧的底部设有一个第一喷射管(8)和两个或两个以上第二喷射管(9)，所述两个或两个以上第二喷射管(9)以所述第一喷射管(8)为中心均匀设置，所述第一喷射管(8)的喷射方向竖直向上，所述第二喷射管(9)的喷射方向朝向所述钢包(1)的侧壁，所述钢包(1)内侧的侧壁上还设有第三喷射管(10)，所述第三喷射管(10)的喷射方向为水平方向，且所述第三喷射管(10)的喷射方向与所述钢包(1)的侧壁相切，所述第一喷射管(8)、第二喷射管(9)和第三喷射管(10)内设有加热器(14)；

所述真空罐(2)上设有控制器(12)以及用于检测钢包(1)内钢液温度的第二温度传感器(13)。

2.根据权利要求1所述的VD炉，其特征在于，所述第一喷射管(8)内设有螺旋通气管(15)。

3.根据权利要求2所述的VD炉，其特征在于，所述螺旋通气管(15)的螺旋角为26°。

4.根据权利要求1所述的VD炉，其特征在于，所述第二喷射管(9)的出口处的两端设有两个圆形喷射部(16)，所述两个圆形喷射部(16)之间设有矩形喷射部(17)，所述矩形喷射部(17)的外侧边沿设有向矩形喷射部(17)外侧倾斜的导流板(18)。

5.根据权利要求4所述的VD炉，其特征在于，所述圆形喷射部(16)的直径与所述矩形喷射部(17)的高度之比为3:1。

6.根据权利要求4所述的VD炉，其特征在于，所述导流板(18)与所述矩形喷射部(17)的夹角为45°。

7.根据权利要求1所述的VD炉，其特征在于，相邻的两个所述第二喷射管(9)的喷射覆盖面积的重合部分的扇形圆心角为10°～15°。

8.根据权利要求1所述的VD炉，其特征在于，所述第三喷射管(10)上设有旁路喷射口(19)，所述旁路喷射口(19)的喷射方向竖直向上。

9.一种具有钢液温度控制装置的VD炉的控制方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的VD炉，所述控制方法包括：

步骤S100：钢包(1)盛放根据钢液温度设定值从LF精炼炉出炉的钢液后，将钢包(1)放入真空罐(2)中，使用第二温度传感器(13)对钢液温度进行处理前测量，得到钢液处理前温度；

步骤S200：使用第一温度传感器(11)对空腔(5)内的温度进行测量，且根据所述钢液处理前温度对所述第一温度传感器(11)测出的温度进行标定，根据标定平均值控制进气管(6)和出气管(7)内气流的流量；

步骤S300：控制真空罐(2)进行抽真空，并使用第一喷射管(8)对钢液吹氩；

步骤S400：保持真空阶段，通过第一温度传感器(11)对空腔(5)内的温度进行实时监控，当空腔(5)内的温度在垂直方向分布不均匀时，使用第二喷射管(9)进行吹氩，当空腔(5)内的温度在水平方向上分布不均匀时，使用第三喷射管(10)进行吹氩；其中，如果空腔(5)的平均温度变化曲线位于设定的的曲线阈值范围内，则通过改变进气管(6)和出气管(7)内气流的流量调整钢液的温度；如果空腔(5)的平均温度变化曲线超出设定的的曲线阈值范围，则通过改变加热器(14)的加热功率来调整钢液的温度；

步骤S500：破真空后，通过第二温度传感器(13)对钢液温度进行处理后测量，得到钢液处理后温度，通过钢液处理后温度对钢液温度的设定值进行调整，且进行出钢操作。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤S200中，根据标定平均值控制进气管(6)和出气管(7)内气流的流量，具体包括：

根据关系式Q₁＝k*T₁²调整进气管(6)和出气管(7)内气流的流量，其中，Q₁为所述气流的流量，T₁为所述标定平均值，k为比例系数。