[发明专利]钢包底吹钢液装置、喷吹气体形成横向流场的方法及应用

说明书

本发明提供了一种钢包底吹钢液装置、喷吹气体形成横向流场的方法及应用，涉及钢铁冶金技术领域，所述钢包底吹钢液装置，包括钢包和透气砖，所述透气砖倾斜设置于钢包底面上，所述透气砖的轴线与所述钢包底面之间的夹角为30°‑85°，以使得气体沿所述透气砖的轴线方向喷吹，形成钢液横向流场。本发明提供的钢包底吹钢液装置，通过将透气砖的轴线与钢包底面之间呈30°‑85°夹角倾斜设置，气体沿透气砖的轴线方向喷吹，使得钢包内的钢液能够在气体的带动下产生横向和纵向的循环流动，利于钢包精炼的合金均匀化、温度均匀化和夹杂物的去除，提高钢包的精炼能力以及钢的质量。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其是涉及一种钢包底吹钢液装置、喷吹气体形成横向流场的方法及应用。

背景技术

炉外精炼是生产洁净钢、特殊钢等优质钢种所必不可少的生产流程，随着科技的发展，生产领域不仅需要越来越多的优质钢，而且对优质钢的种类和质量提出了更高的要求，提高精炼能力和生产效率，降低生产成本显得尤为重要。

钢包底吹氩技术又称钢液吹氩处理，是一种操作简单、精炼效果明显的炉外精炼工艺，钢包底吹氩气可以达到均匀钢液成分和温度、降低夹杂物和气体含量的效果。钢包底吹氩是通过钢包底部的透气砖来实现的，现有的透气砖摆放位置形成的底吹氩流场的纵向搅拌能强，但横向的搅拌能力较弱，且易造成流场横向的分区现象，不利于夹杂物的去除。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种钢包底吹钢液装置，以改善现有透气砖摆放位置形成的底吹氩流场的纵向搅拌能高，易造成流场横向的分区现象，不利于夹杂物去除的技术问题。

本发明提供的钢包底吹钢液装置，包括钢包和透气砖，所述透气砖倾斜设置于钢包底面上，所述透气砖的轴线与所述钢包底面之间的夹角为 30°-85°，以使得气体沿所述透气砖的轴线方向喷吹，形成钢液横向流场。

进一步的，所述透气砖的轴线与所述钢包底面之间的夹角为30° -60°。

进一步的，所述透气砖的轴线在所述钢包底面的投影与所述钢包底面的直径相垂直，其中，所述钢包底面的直径为透气砖的轴线与钢包底面相交点所在的直径。

进一步的，所述透气砖的轴线在所述钢包底面的投影呈逆时针设置。

进一步的，所述透气砖的位置位于0.2R-0.6R，优选为0.2-0.4R。

进一步的，所述透气砖的数量为多个，优选为2-4个。

所述透气砖的轴线之间的夹角为30-180°。

本发明的目的之二在于提供一种喷吹气体形成横向流场的方法，主要采用本发明目的之一提供的钢包底吹钢液装置进行钢液冶炼，气体沿透气砖的周向方向喷吹钢液，使得钢液形成横向流场。

进一步的，钢液形成的横向流场的流速为0.1-4m/s。

本发明的目的之三在于提供本发明目的之一提供的钢包底吹钢液装置或本发明目的之二提供的喷吹气体形成横向流场的方法在金属冶炼领域的应用。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供的钢包底吹钢液装置，通过将透气砖的轴线与钢包底面之间呈30°-85°夹角倾斜设置，气体沿透气砖的轴线方向喷吹，使得钢包内的钢液能够在气体的带动下产生横向和纵向的循环流动，利于钢包精炼的合金均匀化、温度均匀化和夹杂物的去除，提高钢包的精炼能力以及钢的质量。

本发明提供的喷吹气体形成横向流场的方法，底吹气体沿透气砖的轴线方向喷吹钢液，使得钢包内的钢液能够在气体的带动下产生横向和纵向的循环流动，有效分散气泡，并且钢液的横向旋流对气泡形成剪切作用，易于破碎气泡，增加小气泡的数量，从而增加气泡和夹杂物碰撞几率，提高夹杂物的去除率，达到净化钢液，提高钢质量的目的。