[发明专利]一种转炉出钢口上方喷粉脱磷同时实现挡渣的装置和方法

说明书

本发明属于转炉炼钢技术领域，涉及一种转炉出钢口上方喷粉脱磷同时实现挡渣的装置和方法。所述的装置包括移动系统、供气系统、控制系统、喷粉系统和挡渣系统。方法如下：在转炉出钢过程中，在转炉出钢口上方为埋入式喷枪，喷枪与供气系统与喷粉系统相连，用于吹入惰性气体与脱磷剂；在转炉出钢开始时，通过移动系统控制喷枪的行进与升降，使其浸入钢液中，达到出钢口上方，同时保证挡渣球位于渣面之上；在转炉出钢末期，出钢量达到2/3～3/4时，将挡渣球投入钢液中，实现其挡渣功能，提高脱磷剂的利用率并提高钢液收得率；出钢结束后，停止喷气，通过移动装置将喷枪移出转炉外。本发明的装置结构简单，操作方便，具有很强的实际应用价值。

技术领域

本发明属于转炉炼钢技术领域，具体涉及一种转炉出钢口上方喷粉脱磷同时实现挡渣的装置和方法。

背景技术

钢中杂质会改变钢的性能，降低钢材质量。磷作为表面活性杂质易在晶界偏析，造成低温脆性，降低钢材韧性和热变形性。许多高品质钢材对磷含量要求比较严格，因此对钢液脱磷具有重要意义，也是国内外学者一直以来的研究热点。

钢铁生产过程中磷的去除主要是在铁水预处理，转炉或电炉氧化期两个阶段进行。铁水预处理脱磷可减少转炉脱磷负荷，但是铁水预脱磷主要在铁水罐内喷粉脱磷，其容积有限，形状也不利于渣-金属反应，脱磷效率不高(只能达到65～70％)，得到的半钢含碳量在3.0～3.4％，造成后期脱碳热量不足。

转炉内脱磷工艺主要利用转炉渣对钢液进行氧化脱磷，转炉脱磷工艺主要有单渣法、转炉双联脱磷工艺、脱磷枪/脱碳枪双渣脱磷工艺。某公司还利用转炉冶炼加出钢脱磷对钢液深脱磷进行了研究。

在上述工艺中，采用双联法脱磷，整体工艺脱磷率可达91.7％，可降低石灰消耗和铁损，但是由于需要两次出钢，热损较大，在脱磷期间不回收煤气，使得煤气回收量下降。

采用脱磷枪/脱碳枪双渣脱磷工艺，整体工艺脱磷率达到了93.8％，可降低吨钢石灰消耗。但是脱磷枪占用了枪位，无法使用备用枪，需要进行换枪操作，对生产有一定影响。

采用转炉冶炼加出钢脱磷工艺，在钢水进入钢包后，加入脱磷剂，利用钢水下落良好的动力学条件进行脱磷，此法脱磷率最高，整体工艺脱磷率可达97.5％。但是，钢包脱磷后需要除去脱磷渣，才能进行精炼，需要对钢包进行扒渣或者钢水倒包，给生产过程带来困难。

转炉渣中含有氧化铁、氧化锰和二氧化硅等成分，这些成分会对钢水质量产生不利影响。出钢末期，出钢口上方会产生汇流旋涡和排流沉坑等现象，导致转炉渣流入钢包，降低钢水收得率，降低耐火材料寿命，严重影响工业生产效率。

为了减少从转炉出钢口流出钢包的钢渣量，钢铁企业普遍采用投放挡渣球、挡渣塞、气动挡渣等方法来减少下渣。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种转炉出钢口上方喷粉脱磷同时实现挡渣的装置和方法。

本发明的技术方案：

一种转炉出钢口上方喷粉脱磷同时实现挡渣的装置，包括移动系统、供气系统11、控制系统、喷粉系统10和挡渣系统。

所述的移动系统包括升降装置6和行进装置7；所述的升降装置6固定安装在控制系统的控制台9上，喷粉系统10的喷粉管5固定在挡渣系统的横梁上，横梁安装在升降装置6上，通过升降装置6控制横梁和喷粉管5的升降；所述的行进装置7固定在升降装置6上并与挡渣系统的横梁相连，通过行进装置7控制横梁和喷粉管5的左右移动，最终实现喷粉管5端部的埋入式喷枪和挡渣系统的挡渣球4在转炉出钢口3上方位置的调整；

所述的控制系统包括控制台9和控制装置，所述的控制台9安装在地面的铁轨8上，控制台9沿铁轨8左右移动；所述的控制装置安装在控制台9内，并与行进装置7和升降装置6相连，以控制移动系统的升降和左右移动，从而实现埋入式喷枪和挡渣球4的升降和左右移动；