[发明专利]分段控温调整气体流量快速脱碳炼钢的装置及使用方法

权利要求书

1.一种分段控温调整气体流量快速脱碳炼钢的装置，其特征在于，所述装置由铁水中间包、双辊铸轧机、高温铁水、夹辊、薄板坯、支撑辊、电磁真空控温装置、固态脱碳炼钢室、气氛控制喷嘴和烟气分析系统组成；

其中：所述铁水中间包下方设置有双辊铸轧机，所述双辊铸轧机之间设置有高温铁水，所述高温铁水经过双辊铸轧机轧制成薄板坯，所述薄板坯的周围对称设置有多组夹辊和多个支撑辊，所述薄板坯的一端与双辊铸轧机连接，另一端则与电磁真空控温装置连接，所述真空控温装置右边设置有固态脱碳炼钢室，所述固态脱碳炼钢室内设置有用于气氛控制的多个气氛控制喷嘴，所述固态脱碳炼钢室右边设置有烟气分析系统；

所述固态脱碳炼钢室内设置有多个电磁真空控温装置和滑道；

所述气氛控制喷嘴在多个电磁真空控温装置的上下方均匀设置；

所述多组夹辊和多个支撑辊，所述支撑辊从所述固态脱碳室内穿过，贯穿整个所述固态炼钢室直至室外与输送装置衔接。

2.一种权利要求1所述装置的使用方法，其特征在于，高炉或电炉生产的高温铁水经过脱硅、脱硫、脱磷预处理和合金化后，经由双辊铸轧机直接固化成型，将成型后的薄板坯送入固态脱碳炼钢室进行加热控温调整气体流量来快速脱碳，当薄板坯的碳含量达到所需的要求时，将薄板坯移出固态脱碳炼钢室，进行轧制；

所述的使用方法，具体步骤如下：

高炉或电炉生产的高温铁水经过脱硅、脱硫、脱磷预处理及合金化后，通过铁水中间包，浇至双辊铸轧机内，制成厚度为0.1mm~3mm的薄板坯，薄板坯在支撑辊的夹持下，采用热装热送的输运方式送入固态脱碳炼钢室内，进入固态脱碳炼钢室前需采用电磁真空控温装置将薄板坯迅速升至脱碳温度，而设置在固态脱碳炼钢室内的多个电磁真空控温装置分段调整薄板坯脱碳温度，初始温度为900℃~1500℃，脱碳时间为1min~70min，脱碳过程中在烟气分析系统中实时检测碳的脱除情况，从而推算出薄板坯中的实时碳含量，当碳的质量分数达到奥氏体相区时升高脱碳温度，同时通过气氛控制喷嘴来调整气氛；在固态脱碳炼钢室中进行脱碳处理，使碳含量快速达到中高碳钢、低碳钢或超低碳钢所要求的水平，脱碳完成后送出固态脱碳炼钢室。

3.根据权利要求2所述的使用方法，其特征在于，碳的质量分数达到奥氏体相区时升高脱碳温度时铁碳合金熔点较高不易出现液相，在奥氏体区域提高温度，能提高脱碳效率。

4.根据权利要求2所述的使用方法，其特征在于，其中的脱碳温度为900℃~1140℃；脱碳时间为10~70min；薄板坯不限定钢种。

5.根据权利要求2所述的使用方法，其特征在于，其中的脱碳气氛为Ar-H₂-H₂O时，在1293K-1413K温度下，脱碳时伴生铁元素氧化的临界P_H2O/P_H2为0.62-0.7；脱碳气氛为Ar-CO-CO₂时，1413K温度下脱碳时铁元素氧化的临界P_CO2/(P_CO+P_CO2)取值为0.26。

6.根据权利要求3所述的使用方法，其特征在于，分段控温调整气体流量快速脱碳炼钢的装置的使用方法使薄板坯碳含量达到0.5%以下，以达到工业用钢的碳含量条件。