[发明专利]一种安全、高效的钢包侧吹喷粉精炼的装置及方法

说明书

本发明涉及一种安全、高效的钢包侧吹喷粉精炼的装置，所述装置位于钢包中，所述钢包内部砌有包衬砖，所述装置包括N个喷粉元件，N≥1；所述N个喷粉元件部分或全部嵌入N个所述包衬砖中；所述N个喷粉元件的一端均与所述钢包内部相通，为所述钢包侧面喷吹粉剂，所述N个喷粉元件的另一端通过供粉通道与外部供粉装置相连，所述外部供粉装置入口端高于所述钢包中钢液的高度。同时，本发明还涉及一种安全、高效的钢包侧吹喷粉精炼的方法。本发明喷粉单元操作简单，效率高，冶金效果好，可直接获得较高的经济效益；与传统的通过顶部加入粉剂的方法相比，本发明的侧吹喷剂的方法具有渣金反应速度快、反应时间短，脱硫及去除钢中夹杂物效果好的优点。

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及一种安全、高效的钢包侧吹喷 粉精炼的装置及方法。

背景技术

锰矿直接合金化技术具有减少锰系合金消耗，降低炼钢成本，减少 环境污染等优点，主要应用在转炉炼钢过程。日本钢铁企业在基于铁水 预处理和少渣冶炼基础上进行转炉内的锰矿直接合金化锰收得率稳定在 70％左右，能够后的较好的经济效益。但国内钢铁企业的实际使用效果不 佳，锰收得率在10％～60％，其主要原因是，国内钢铁企业大多没有铁 水三脱预处理，铁水中磷含量较高，在转炉进行锰矿直接合金化时渣量 大、炉渣氧化性强等问题，锰收得率低，且不稳定的问题。因此，需求 一种新的途径进行锰矿合金化，对于锰矿合金化技术的应用尤为重要。

从目前锰矿直接合金化工艺看，加入的方式是在冶炼和出钢过程中 通过顶渣向钢水中加入，涉及的反应是“渣-钢”间反应，这种加入方式缺 点是锰矿熔融时间长，钢包内搅拌效果差，动力学不足，反应界面面积 小，需要找出扩大反应界面的加入方式和工艺方法。

申请号为CN201110235141.8，发明名称为一种金属缝隙式钢包底吹 喷粉装置，及申请号为CN201110234911.7，发明名称为一种旋风护流蓄 气室钢包底吹喷粉装置均采用钢包底吹的方法进行喷粉，能很好地解决 了钢包搅拌效果差的问题，但在钢水精炼过程中，钢包的底吹孔兼顾底 吹惰性气体搅拌的功能，若底吹孔堵塞和漏钢，会给生产带来较大的困 难和损失；同时，底吹喷粉元件的维护比较困难。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种安全、高效的钢包侧吹喷粉 精炼的装置及方法，用以解决现有底吹孔堵塞和漏钢及底吹喷粉元件维 护比较困难的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种安全、高效的钢包侧吹喷粉精炼的装置，所述装置位于钢包中， 所述钢包内部砌有包衬砖，所述装置包括N个喷粉元件，N≥1；所述N 个喷粉元件部分或全部嵌入N个所述包衬砖中；所述N个喷粉元件的一 端均与所述钢包内部相通，为所述钢包侧面喷吹粉剂，所述N个喷粉元 件的另一端通过供粉通道与外部供粉装置相连，所述外部供粉装置入口端高于所述钢包中钢液的高度。

本发明有益效果如下：本发明装置安全性高、维护容易，且结构简 单，容易制作，与底吹惰性气体搅拌气体配合，反应效率高。

进一步，所述喷粉元件布置在与所述钢包底部的距离占所述钢包总 高度的百分比为20％～50％。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明将喷粉元件的位置限定 此高度的原因是：当喷粉元件的位置低于20％时，喷吹的粉剂容易对炉 底造成冲击，影响钢包的寿命；当喷粉元件的位置高于50％时，所喷出 的粉剂在钢包底部的区域不能全部覆盖，影响整个钢包钢水与喷剂的反 应效果。

进一步，所述喷粉元件的喷粉角度为-40°～40°，0°是指喷粉元件的喷 吹方向与所述钢包中的液面平齐。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明将喷粉角度设置在±40° 之间，主要目的是保证整个钢包的钢水与所喷出粉剂的充分接触；在40° 以内，保证所喷出的粉剂在液面内，而不出液面；在-40°以内，保证喷剂 不会冲到钢包底部，对底部的耐火材料造成影响。