[发明专利]在铁水中直接供氧的预脱磷工艺

权利要求书

1.一种在铁水中直接供氧的预脱磷工艺，其特征是，包括以下步骤：

通过上部供气元件将氧化性气体从铁水顶部喷入铁水容器，通过底吹供气元件将氧化性气体从铁水底部吹入铁水容器，通过辅助添加元件从顶部料仓添加冷却剂和部分脱磷材料，在氧化性气体之前先喷吹保护性气体；

所述脱磷材料包括石灰石系脱磷剂、石灰系脱磷剂；利用其中CaCO₃分解产生的CO₂直接参与Si、P元素的氧化，分解产生的CaO作为造渣原料；所述石灰石系脱磷剂、石灰系脱磷剂以“CaO-CaF₂或CaO-CaCl₂”为基础的粉状或块状脱磷剂，其中粉状脱磷剂的粒度小于喷口内径避免喷枪堵塞，脱磷剂粒度小于1mm；块状脱磷剂配加块状石灰石、石灰、萤石；两种脱磷剂中，各原料配加比例如下：

所述石灰石系脱磷剂：CaF₂/CaCO₃≥0.1；石灰系脱磷剂：CaF₂/CaO≥0.13；

所述上部供气元件、底吹供气元件、辅助添加元件采用浸入式喷枪，所述浸入式喷枪采用双介质整体喷枪或者两套独立喷枪分别供气，两套独立喷枪包括一套喷枪吹氧化性气体，另一套喷枪吹保护性气体和脱磷剂；

所述双介质整体喷枪包括喷枪体、氧化性气体管路、保护性气体管路、喷枪气室，气室的前端与氧化性气体管路连接、后端通过不锈钢管与氧化性气体主管路连接，保护性气体管路与后端的保护性气体主管路、脱磷剂分配箱连接，所述氧化性气体管路、保护性气体管路、喷枪气室套装在喷枪体内侧，所述氧化性气体管路、保护性气体管路上分别设有开关阀门；

保护性气体管路采用不锈钢管或无缝管，氧化性气体管路与铁水接触的部分采用高温耐火材料制作；

所述氧化性气体管路前端为锆质或其他高温耐火材料空心管，后端至喷枪气室处为不锈钢管，与供气总管路相连，锆质空心管与不锈钢管之间用套管紧密连接；

底吹供气元件的双介质整体喷枪还包括底吹喷嘴，底吹喷嘴安装在同一块座砖或者安装在不同的座砖上，氧化性气体管路、保护性气体管路、喷枪气室安装在铁水容器的底端或侧面；座砖布置于整个或半个铁水容器底部。

2.如权利要求1所述的在铁水中直接供氧的预脱磷工艺，其特征是，所述冷却剂包括部分烧结矿、块矿、氧化铁皮；所述脱磷材料和冷却剂通过连续投料或分批投料加入。

3.如权利要求1所述的在铁水中直接供氧的预脱磷工艺，其特征是，所述从铁水顶部喷入铁水的氧化性气体为氧气，所述从铁水底部吹入铁水的氧化性气体为CO₂，所述保护性气体采用氮气、氩气或者CO₂。

4.如权利要求1所述的在铁水中直接供氧的预脱磷工艺，其特征是，在预脱磷工艺出铁前或出铁过程中直接向盛铁容器内加入脱磷材料，或通过喷吹系统直接喷吹脱磷材料。

5.如权利要求1所述的在铁水中直接供氧的预脱磷工艺，其特征是，底吹供气元件采用CO₂、保护性气体通过两套独立的供气系统控制，两种气体介质按设定比例混合，经脱磷剂分配箱进入供气元件。

6.如权利要求3所述的在铁水中直接供氧的预脱磷工艺，其特征是，顶喷供氧强度Q小于相应常规转炉供氧强度的50％，L/L₀小于0.25，其中L为熔池的冲击深度，L₀为熔池深度，并根据Q、L/L₀值确定氧枪高度；顶喷氧气时，底吹保护性气体的供气强度大于0.01Nm³/min.t，采用CO₂为底吹介质，顶吹氧关闭后切换为氮气、氩气；受工艺条件限制，若只能顶部喷吹氧气，底吹惰性气体供气强度应大于0.05Nm3/min.t，顶仓加脱磷材料的同时，配合喷吹粉状脱磷材料。