[发明专利]一种新型真空精炼装置的顶枪吹氧结构及其控制方法

说明书

本发明公开了一种新型真空精炼装置的顶枪吹氧结构及其控制方法，包括真空度调节组件、顶枪移动组件、真空室和控制单元，其中真空度调节组件和控制单元设置于真空室外部，其中顶枪移动组件设置于真空室内部顶端，所述真空度调节组件、顶枪移动组件分别连接控制单元，其中真空度调节组件与真空室连通，所述顶枪移动组件包括顶枪和固定螺栓，其中顶枪一端与固定螺栓连接，其中固定螺栓可转动固定于真空室顶端，所述顶枪外壁设有螺纹，其中顶枪外壁的螺纹可与固定螺栓的内螺纹配合使顶枪上下移动，所述固定螺栓连接伺服电机，其中伺服电机连接控制单元。

技术领域

本发明属于钢液炉外精炼技术领域，尤其涉及一种新型真空精炼装置的顶枪吹氧结构及其控制方法。

背景技术

根据钢种及冶金工艺的需要，炉外真空精炼装置常配置具有吹氧脱碳功能的多功能顶枪，但是多功能顶枪一般都固定在一定位置，无法移动，吹氧的目的在于钢液脱碳，其主要原理如下：

C+O=CO；CO+O=CO2

碳氧反应生成的CO、CO2气体从钢液析出，最终排出钢液，以达到降低钢液中的碳含量，此种方式主要用于低碳或超低碳品种钢种的冶炼。

从国内主要钢厂炉外精炼RH真空处理的吹氧脱碳的数据来分析，目前吹氧的收得率均不高，基本在40~60%，收得率是指熔入钢液的游离氧量与吹氧量之百分比，吹氧收得率越低氧的浪费越大，间接造成冶炼成本增加。如何提高吹氧的收得率，提高氧气的利用效率，优化冶炼工艺，控制冶炼成本是一个需要解决的课题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种新型真空精炼装置的顶枪吹氧结构及其控制方法，克服了现有技术中1：顶枪一般都固定在一定位置，无法移动；2：吹氧的收得率均不高；3：冶炼成本增加等问题。

为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种新型真空精炼装置的顶枪吹氧结构，包括真空度调节组件、顶枪移动组件、真空室和控制单元，其中真空度调节组件和控制单元设置于真空室外部，其中顶枪移动组件设置于真空室内部顶端，所述真空度调节组件、顶枪移动组件分别连接控制单元，其中真空度调节组件与真空室连通，所述顶枪移动组件包括顶枪和固定螺栓，其中顶枪一端与固定螺栓连接，其中固定螺栓可转动固定于真空室顶端，所述顶枪外壁设有螺纹，其中顶枪外壁的螺纹可与固定螺栓的内螺纹配合使顶枪上下移动，所述固定螺栓连接伺服电机，其中伺服电机连接控制单元。

优选的，所述真空度调节组件包括真空度调节阀、真空度切断阀、真空度调节管道和第一增压泵，其中真空度调节管道一端连接真空精炼装置的废气排放管，其中真空精炼装置的废气排放管连接真空室的出气口，所述真空度调节管道另一端连接真空度切断阀，所述真空度切断阀另一端连接真空度调节阀，其中真空度调节阀另一端连接第一增压泵，所述第一增压泵的另一端连接真空室的进气口，所述真空度调节阀、真空度切断阀和第一增压泵分别连接控制单元。

优选的，所述第一增压泵还通过管道连接第二增压泵，其中第二增压泵可从大气直接引入空气，所述第二增压泵连接控制单元。

优选的，所述顶枪下端设有喉口，其中喉口内侧上端设有第一压力传感器，其中喉口内侧下端设有第二压力传感器，所述喉口外侧下端设有高度传感器，所述第一压力传感器、第二压力传感器和高度传感器分别连接控制单元。

优选的，所述控制单元通过以下公式计算顶枪距钢液的距离和顶枪的吹氧速率：

以上公式中：

v：顶枪的吹氧速率；

N：常数；

d：顶枪喉口直径；

Pin：喉口入口压力；