[发明专利]一种铁水脱磷装置及方法

权利要求书

1.一种铁水脱磷装置，包括枪体总成(1)和喷头总成(2)，其特征在于：所述的枪体总成(1)由枪体内管(11)、枪体中间管(12)、枪体进水管(13)和枪体回水管(14)组成，所述的枪体内管(11)的外侧设置有枪体中间管(12)，枪体中间管(12)的外侧设置有枪体进水管(13)，枪体进水管(13)的外侧设置有枪体回水管(14)，所述的枪体总成(1)的下部连接有喷头总成(2)，喷头总成(2)由喷头本体(21)、喷头回水管(22)、喷头进水管(23)、喷头中间管(24)、喷头内管(25)组成，喷头本体(21)的内腔设有冷却水道(211)、外喷孔(212)、内喷孔(213)；

所述的喷头内管(25)上端与枪体内管(11)连通，枪体内管(11)的输入端连接氮气，喷头内管(25)下端与喷头本体(21)的内喷孔(213)连通，喷头内管(25)的中心处为喷头中心线(26)，所述的喷头内管(25)的外侧设置有喷头中间管(24)，所述的喷头中间管(24)上端与枪体中间管(12)连通，枪体中间管(12)的输入端连接氧气，喷头中间管(24)下端与喷头本体(21)的外喷孔(212)连通，所述的喷头中间管(24)的外侧设置有喷头进水管(23)，喷头进水管(23)的上端与枪体进水管(13)连通，枪体进水管(13)的输入端连接外部冷却水进水管线，喷头进水管(23)的下端与喷头本体(21)的冷却水道(211)连通，所述的喷头进水管(23)的外侧设置有喷头回水管(22)，喷头回水管(22)的上端与枪体回水管(14)连通，枪体回水管(14)上端连通外部回水管线，喷头回水管(22)的下端与喷头本体(21)的冷却水道(211)连通。

2.根据权利要求1所述的一种铁水脱磷装置，其特征在于：所述的枪体内管(11)、枪体中间管(12)、枪体进水管(13)和枪体回水管(14)均为同轴圆柱筒体。

3.根据权利要求1所述的一种铁水脱磷装置，其特征在于：所述的内喷孔(213)的中心处为内喷孔中心线(27)，内喷孔中心线(27)与喷头中心线(26)夹角为α，α为0°～15°。

4.根据权利要求1所述的一种铁水脱磷装置，其特征在于：所述的内喷孔(213)设有2至6个，出口马赫数M2＝2.0～2.5，内喷孔(213)在喷头本体(21)端面上间隔分布。

5.根据权利要求3所述的一种铁水脱磷装置，其特征在于：所述的内喷孔(213)设有一个，内喷孔(213)的内喷孔中心线(27)与喷头中心线(26)重合，出口马赫数M2＝2.0～2.5。

6.根据权利要求1所述的一种铁水脱磷装置，其特征在于：所述的外喷孔(212)设有3至6个，出口马赫数M1＝1.2～2.2，外喷孔(212)在喷头本体(21)的表面间隔分布。

7.根据权利要求1所述的一种铁水脱磷装置，其特征在于：所述的外喷孔(212)和内喷孔(213)均为拉瓦尔型喷孔，且均由锥形收缩段、近圆柱段、锥形扩张段组成，外喷孔(212)和内喷孔(213)分别有独立的供气通道。

8.根据权利要求1所述的一种铁水脱磷装置，其特征在于：所述的外喷孔(212)的中心处设置为外喷孔中心线(28)，外喷孔中心线(28)与喷头中心线(26)夹角为β，β为12°～20°。

9.一种铁水脱磷方法，其特征在于：其步骤为：

步骤一：向转炉内加入轻薄废钢，加入量根据热平衡状况确定；

步骤二：向转炉内兑入铁水，根据转炉公称容量，确定转炉铁水装入量；

步骤三：底吹强搅启动；

步骤四：进行铁水脱磷作业，枪体总成(1)和喷头总成(2)插入转炉内，喷头总成(2)距炉内铁水液面1.0m－4.0m进行供氧、供氮作业；

步骤五：加入石灰等造渣材料进行脱磷，石灰加入量根据铁水状况确定，控制R1.0－2.5，R指代碱度，R＝CaO/SiO₂；

步骤六：过程控制转炉温度在1380℃以下，碳含量不小于3.5％，若温度过高或碳含量低于3.5％；停止外孔供氧作业，仅供氮搅拌；

步骤七：达到预定目标后，作业完成。