一种底喷渣料精炼钢水的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种底喷渣料精炼钢水的方法及其装置，属于冶金技术领域，以解决顶喷精炼中精炼渣埋弧效果不理想、活性石灰利用率低、钢水易吸氮和氧化的问题。方法包括渣料粉磨、过筛、将用于底喷精炼的渣料喷入钢包中、升温、精炼。装置包括渣料罐、钢包、滑板制动装置，渣料罐通过喷吹管连接钢包底部的钢包内喷吹管，滑板制动装置包括上滑板、下滑板，上滑板和下滑板之间夹设可活动的滑动圈，上滑板、下滑板、滑动圈上均设有与钢包内喷吹管相适配的滑板内孔，喷吹管、滑板内孔、钢包内喷吹管相互连通。本发明专利技术可在适宜的碱度范围内减少精炼石灰的用量和渣料总量，缩短精炼时间、降低电耗、整体成本随之降低，具有较为明显的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种底喷渣料精炼钢水的方法及其装置
本专利技术属于冶金
，具体涉及一种底喷渣料精炼钢水的方法及其装置。
技术介绍
随着制造业对钢材质量要求的提高，LF炉精炼作为提高钢材质量的主要手段之一，在国内外大型钢厂普遍采用了炉外精炼工艺流程，已成为现代钢铁工艺中不可缺少的重要环节甚至是决定性环节。LF炉在精炼过程中，加入精炼渣和活性石灰，通过造白渣工艺来提高钢中稳定的还原性气氛，达到快速脱氧，脱硫的主要目的，另外通过渣系调整，还能控制钢中的杂物形态，对于提高钢材质量具有无可替代的作用，因此对炉外精炼技术存在的问题及发展方向有必要进行深入探讨。专利技术专利201110151121.2专利技术了一种采用钢包喷粉技术生产中碳钢冶炼新工艺，可根据初始硫含量控制粉剂耗量，实现快速脱硫，喷吹结束对钢中的成分进行微调；连铸过程采用全保护浇铸，浇铸过程根据钢坯的断面控制合理拉速，开创了采用钢包喷粉技术生产中碳钢的冶炼新工艺，实现了快速脱硫和多炉连浇，成品碳、磷、硫和氮等成分控制满足具体钢种的要求。专利技术专利201110147607.9一种用于低硫钢生产的钢包喷粉脱硫精炼工艺，具体方法是：转炉出钢采用铝铁3.0-6.5kg/t强脱氧；出钢结束向钢包渣面加铝0.4-0.6kg/t进行渣面脱氧；钢包到站顶渣氧化性（Fe0%十MnO）≦3.5%；采用此钢包喷粉脱硫工艺后，可将钢中的硫含量由50ppm-80ppm脱除到12ppm以内，脱硫率可以达到78.0%-85.0%。专利技术专利201110336040.X专利技术了一种炉外钢包喷粉的钢水深脱磷工艺，整个出钢过程和钢水在钢包喷粉工序中，均进行底吹氩气搅拌；进钢包喷粉工位渣面加脱氧剂C进行渣面深脱氧，钢包喷吹专用脱磷粉剂D，脱磷处理后钢水转至扒渣工位进行扒渣，该工艺处理时间短、效率高、回磷量小，能够稳定的将钢水磷脱至0.0015%以下。专利技术专利201810574886.9专利技术了一种带加热功能的底喷粉精炼钢水的装置，具体方法是：用于精炼钢水的钢包、用于加热钢包的加热装置以及用于向钢包内通入气体和粉剂的喷粉装置克服了传统钢包加热精炼炉里面钢渣反应条件差，加料困难的缺陷，解决了钢包底喷粉冶炼过程中温度降低，提高了脱硫效率，提升了钢种品质，缩短冶炼周期，而且喷粉过程无喷溅，提高了精炼的安全性。以上这些相近的专利方法通过站外喷吹粉剂或者通过狭缝式喷粉原件喷吹粉剂的方法，达到脱硫或者脱磷的目的，但是从顶部喷吹物料的专利，通过喷枪在站从顶部喷入，将会造成钢水吸附气体，造成钢水的二次氧化或者增氮，喷吹过程需增加专用的环保设备，整体技术经济效益不明显；较为接近本专利的底吹方式为狭缝式喷吹，通过钢包底部的狭缝式耐火材料原件，将粉剂喷入钢包内部，由于狭缝自身单位时间喷吹量的限制，前期渣料需要部分顶加，就需要采用原有工艺进行逐档升温，前期钢水控制吸氮效果较差；若全部进行喷吹时，为了形成满足稳弧条件的渣层条件，需要在精炼周期增加喷吹的时间，实际造成精炼周期延长，对于控制精炼周期及过程温降不利，另外以上技术对于控制精炼成本、提升钢水质量，只存在片面的作用，高端钢对各项性能要求越来越高的，以上技术显然是不能满足后续发展的要求，如何在符合国家绿色环保的发展理念前提下，提高物料利用率、强化精炼处理效果，降低精炼能源消耗，需要寻找新的途径。为了解决精炼渣料前期埋弧效果不好、活性石灰利用率低、精炼环节增氮等问题，本专利技术通过钢包底喷粉的工艺方式，提供一种钢包底喷渣料的精炼方法，能够在减少现有精炼活性石灰用量50%以上，大幅提高了渣料前期的埋弧效果，提高精炼的加热效率，减少钢水吸氮，强化精炼效果，符合高质量发展的政策要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种底喷渣料精炼钢水的方法，以解决顶喷精炼中精炼渣埋弧效果不理想、活性石灰利用率低、钢水易吸氮和氧化的问题。本专利技术的另一个目的在于提供一种底喷渣料精炼钢水的装置，以解决顶喷精炼无专用设备的问题。为了解决以上问题，本专利技术技术方案为：一种底喷渣料精炼钢水的方法，其特征在于：该方法为以下步骤：A、渣料粉磨、过筛：将用于底喷精炼的渣料加工至筛分粒度为120目-220目精炼渣粉剂；B、将用于底喷精炼的渣料喷入钢包中：钢包吊运至精炼炉钢包车位置后，连接喷吹管，即可打开助吹载气，调整喷吹管中压力至0.5MPa-0.7Mpa之间，待压力稳定之后，关闭助吹载气，打开渣料的下料阀，使喷吹载气携带渣料从包底直径为12mm-16mm的喷吹管中喷入钢水中，渣料通过喷吹管的流量控制在100kg/min-120kg/min之间，喷吹时间为3min-6min，喷吹的同时钢包车自吊包位行走至精炼工位，喷入的渣料通过钢水内部反应及换热后，快速融化成渣上浮至钢包表面，待钢包表面的渣料全覆盖钢水表面时，进入下一步骤；C、升温：直接使用高档位进行升温，当喷吹的渣料总量达到5kg/t-6kg/t时，钢水上表面渣层厚度就能超过50mm，满足埋弧和保温需求，此时关闭渣料的下料阀，保持喷吹载气吹扫喷吹系统0.5min以上，之后关闭喷吹载气，进入下一步骤；D、精炼：打开吹氩系统进行精炼操作，具体精炼时间按钢种精炼操作要点时间控制的要求执行。进一步的，渣料包括：活性石灰22-25份、精炼渣50-60份、硅油2-3份，最终组成的渣料成分如下：ω（CaO）=60%-65%、ω（Al2O3）=25%-30%、ω（SiO2）=8%-10%。进一步的，活性石灰氧化钙含量大于93%，活性石灰的活性度大于360ml。进一步的，用于底喷精炼的渣料的制备步骤为：A、配料：称重取活性石灰22-25份、精炼渣50-60份混合均匀进入破碎机进行破碎，粒度达标后进入雷蒙机进行研磨；B、硅油钝化：将硅油2-3份加入与渣料粉末混合均匀，对渣料进行钝化。进一步的，助吹载气为氩气或二氧化碳气体。一种底喷渣料精炼钢水的装置，包括渣料罐、钢包、滑板制动装置，渣料罐通过喷吹管连接钢包底部的钢包内喷吹管，滑板制动装置包括上滑板、下滑板，上滑板连接在钢包内喷吹管的底部，下滑板连接喷吹管，上滑板和下滑板之间夹设可活动的滑动圈，上滑板、下滑板、滑动圈上均设有与钢包内喷吹管相适配的滑板内孔，喷吹管、滑板内孔、钢包内喷吹管相互连通。进一步的，滑动圈通过液压杆连接动力装置。进一步的，滑板制动装置外部设有防尘仓，液压杆穿出防尘仓侧部连接动力装置。进一步的，防尘仓侧部设有密封框，防尘仓顶部和底部分别设有石棉密封垫，上滑板与钢包内喷吹管之间设有密封泥垫。进一步的，喷吹管上设有助吹管；喷吹管上设有下料阀；渣料罐底部设有流化器，渣料罐连接喷吹气罐。本专利技术的有益效果如下：（1）本专利技术方法中渣料筛分粒度的范围选取是因为：一方面，渣料加工越细小成本上升幅度越大，对于精炼环节的成本控制不利，同时当渣料加工至220目以上时，由于其自身重量较小，造成在同等载气压力条件下，喷枪出口粉剂的穿透能力大幅下降，粉剂进入钢水的初始速度影响反应的动力学条件及反应生成物的上浮，在结合粉剂流态的最低要求及最佳的冶金效果的情况下，选择渣料加工筛分粒度为120目-220目；（2）本专利技术方法相比现有的狭缝式底吹的方法，传统狭缝式底吹工艺在前期顶渣未形成之前，需要较长的喷吹时间，即渣料未熔化前，不能大功率升温，因为在此过程中，弧压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种底喷渣料精炼钢水的方法，其特征在于：该方法为以下步骤：A、渣料粉磨、过筛：将用于底喷精炼的渣料加工至筛分粒度为120目‑220目精炼渣粉剂；B、将用于底喷精炼的渣料喷入钢包中：钢包吊运至精炼炉钢包车位置后，连接喷吹管，即可打开助吹载气，调整喷吹管中压力至0.5 MPa‑0.7Mpa之间，待压力稳定之后，关闭助吹载气，打开渣料的下料阀，使喷吹载气携带渣料从包底直径为12mm‑16mm的喷吹管中喷入钢水中，渣料通过喷吹管的流量控制在100kg/min‑120kg/min之间，喷吹时间为3 min ‑6min，喷吹的同时钢包车自吊包位行走至精炼工位，喷入的渣料通过钢水内部反应及换热后，快速融化成渣上浮至钢包表面，待钢包表面的渣料全覆盖钢水表面时，进入下一步骤；C、升温：直接使用高档位进行升温，当喷吹的渣料总量达到5kg/t‑6kg/t时，钢水上表面渣层厚度就能超过50mm，满足埋弧和保温需求，此时关闭渣料的下料阀，保持喷吹载气吹扫喷吹系统0.5min以上，之后关闭喷吹载气，进入下一步骤；D、精炼：打开吹氩系统进行精炼操作，具体精炼时间按钢种精炼操作要点时间控制的要求执行。

【技术特征摘要】
1.一种底喷渣料精炼钢水的方法，其特征在于：该方法为以下步骤：A、渣料粉磨、过筛：将用于底喷精炼的渣料加工至筛分粒度为120目-220目精炼渣粉剂；B、将用于底喷精炼的渣料喷入钢包中：钢包吊运至精炼炉钢包车位置后，连接喷吹管，即可打开助吹载气，调整喷吹管中压力至0.5MPa-0.7Mpa之间，待压力稳定之后，关闭助吹载气，打开渣料的下料阀，使喷吹载气携带渣料从包底直径为12mm-16mm的喷吹管中喷入钢水中，渣料通过喷吹管的流量控制在100kg/min-120kg/min之间，喷吹时间为3min-6min，喷吹的同时钢包车自吊包位行走至精炼工位，喷入的渣料通过钢水内部反应及换热后，快速融化成渣上浮至钢包表面，待钢包表面的渣料全覆盖钢水表面时，进入下一步骤；C、升温：直接使用高档位进行升温，当喷吹的渣料总量达到5kg/t-6kg/t时，钢水上表面渣层厚度就能超过50mm，满足埋弧和保温需求，此时关闭渣料的下料阀，保持喷吹载气吹扫喷吹系统0.5min以上，之后关闭喷吹载气，进入下一步骤；D、精炼：打开吹氩系统进行精炼操作，具体精炼时间按钢种精炼操作要点时间控制的要求执行。2.如权利要求1所述的一种底喷渣料精炼钢水的方法，其特征在于：所述渣料包括：活性石灰22-25份、精炼渣50-60份、硅油2-3份，最终组成的渣料成分如下：ω（CaO）=60%-65%、ω（Al2O3）=25%-30%、ω（SiO2）=8%-10%。3.如权利要求2所述的一种底喷渣料精炼钢水的方法，其特征在于：所述活性石灰氧化钙含量大于93%，活性石灰的活性度大于360ml。4.如权利要求3所述的一种底喷渣料精炼钢水的方法，其特征在于：所述用于底喷精炼的渣料的制备步骤为：A、配料：称重取活性石灰22-25份、精炼渣50-60份混合均匀进...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏国立，朱青德，胡绍岩，朱荣，王德勇，张英嘉，茹作栋，
申请(专利权)人：甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62