一种精炼旋转喷吹的脱磷装置及脱磷方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种精炼旋转喷吹的脱磷装置及脱磷方法，将脱磷粉剂输送至钢液中，脱磷粉剂伴随气泡受离心力和上浮力的共同作用，沿螺旋线向液面漂浮，在离心力作用下，气泡向粉剂喷出方向区域运动，使脱磷粉剂更好的弥散于钢液中，同时在钢液内形成涡流缓慢上升，从而增加了脱磷粉剂在钢液内的停留时间，促进了钢液内脱磷的动力学条件，提高脱磷粉剂的利用率。应用该方法进行钢水脱磷生产，实现喷吹时间短，有效控制脱磷反应的动力学条件，使脱磷粉剂在钢液内充分扩散，粉剂的利用率提高，降低生产成本。

Refining rotary spraying dephosphorization device and dephosphorization method

The invention discloses a device for rotating blowing refining dephosphorization and dephosphorization method, the powder is transported to the dephosphorization of liquid steel, dephosphorizing agent with bubbles by the centrifugal force and buoyancy interaction, floating on the liquid surface along the spiral line under the action of centrifugal force, the bubble area to the direction of movement of the dispersion of powder spray, dephosphorizing agent better in liquid steel, while steel in liquid form a vortex slowly rising, thus increasing the residence time in dephosphorizing powder in molten steel, promote the dynamic conditions in molten steel dephosphorization, improve the utilization rate of dephosphorizing agent. This method is used to realize the production of molten steel dephosphorization, blowing time is short, the dynamics conditions of effective control of dephosphorization reaction, the dephosphorizing agent fully diffused in molten steel, powder to improve the utilization rate, reduce production costs.

【技术实现步骤摘要】
一种精炼旋转喷吹的脱磷装置及脱磷方法
本专利技术涉及钢铁冶金领域，特别涉及一种精炼旋转喷吹的脱磷装置及脱磷方法。
技术介绍
洁净化是现代钢铁材料发展的主要趋势，洁净钢生产是现代钢铁冶炼技术发展的重要方向。O、P、S、H四大杂质元素的深处理问题，一直是伴随品种钢生产过程钢质纯净化与成本之间的主要矛盾及障碍。常规处理手段主要依靠真空(RH、VD)及电极(LF)。但此方法设备费用昂贵，使用和维护费高，既使轻处理一个工序成本也在30-60元/t，尤其在当下市场价格竞争异常激烈的前提下，提质增效更加重要。磷在钢中通常作为有害元素来加以控制，因为磷在钢中的偏析比较严重，使钢韧性变坏，产生“冷脆”现象，尤其在低温条件下，更容易发生“冷脆”，磷的偏析还会造成钢的各向异性，降低焊接性能、引起不锈钢的腐蚀疲劳。随着科学技术的迅猛发展，高级优质钢对钢材的冶金质量要求不断提高，尤其对钢中的磷含量不断提出更高要求。一些低温用钢、海洋用钢、抗氢裂纹钢和部分厚钢板要求钢中磷含量小于0.01％甚至0.005％；为了防止奥氏体不锈钢产生应力腐蚀裂纹，要求钢中磷小于0.005％。为此，目前钢厂大多采用“双渣法”即在转炉冶炼中采用两次造渣或“双联法”即采取一座转炉将铁水冶炼一半时间后倒入到另一座转炉中继续进行冶炼的方法，这两种方法的不足在于工艺复杂，冶炼时间长，转炉生产率不能得到充分发挥；还有一种方式是对铁水预先进行“三脱”即脱硅、脱硫、脱磷，如日本的钢铁企业，其不足是需用设备多，投资大、工序复杂、热损大、且由于“三脱”后的铁水温度低，使转炉冶炼时加入的废钢量大大减少。向钢包内撒入脱磷溶剂的缺点是：渣钢界面传质速度慢，脱磷时间长，造成生产率低。公告号CN201410093812.5提出一种钢水脱磷的方法，该方法在钢水出钢到钢包中，向钢包中加入预精炼剂，并进行吹氩精炼，其中，所述预精炼剂包括活性石灰和萤石；将吹氩精炼后得到的钢水进行RH真空处理，其中，在RH真空处理过程中加入脱磷剂，其中脱磷剂包括活性石灰和氧化铁皮，实现钢水脱磷。但是该方法直接将脱磷剂加入钢水中，会造成渣钢界面传质速度慢，脱磷剂在钢液内不易扩散，使得粉剂的利用率较低，生产成本较高。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种精炼旋转喷吹的脱磷装置及脱磷方法。本专利技术目的是通过下面的技术方案实现的：一种精炼旋转喷吹的脱磷装置，包括升降装置、供气系统、加料系统、旋转接头、旋转装置、旋转横枪、T形搅拌头、中空旋转管和框架；所述旋转横枪的枪身为中空管，枪头为T形搅拌头，在T形搅拌头的两侧设有喷吹孔，枪身及T形搅拌头包裹耐火材料；所述旋转装置包括电机和其内的空心轴；旋转横枪与旋转装置下部连接，枪身通过法兰与空心轴连接；旋转装置上部与中空旋转管下部连接，空心轴通过法兰与中空旋转管下部连接；中空旋转管上部与旋转接头内的轴承连接；旋转接头与供气系统和加料系统连通；旋转接头与框架固定；旋转装置固定在框架内，框架上端与升降装置连接；所述的升降装置包括卷扬机、定滑轮、吊钩，支撑架、设置在框架一侧的导向环、与导向环配合的导向杆；卷扬机、定滑轮、导向杆固定支撑架上；吊钩通过钢丝绳与框架连接。所述的旋转横枪总长度为4500-5000mm，枪身直径为150-200mm，T形搅拌头长度800-1000mm，直径为300-400mm，喷吹孔直径为10-20mm。精炼旋转喷吹的脱磷方法，包括如下步骤：1)转炉出钢温度控制在1550℃～1650℃，磷质量百分比控制在0.02％以下；2)旋转横枪通过升降装置由待机位开始下降，同时打开供气系统和加料系统，开始喷脱磷粉剂；3)旋转横枪的T形搅拌头进入钢水液面以下并距离钢水罐底0.3-1m后停止下降，启动旋转装置并逐步增加旋转速度，T形搅拌头转速设定为5-300r/min；4)旋转喷吹5-10min后通过升降装置开始提升旋转横枪，在旋转横枪的T形搅拌头提出钢水液面前转速需降到5-10r/min，提出钢水液面以上0.3-0.5m并保持这个位置再次加快旋转10-30s，转数为50-80r/min；5)降低旋转装置转数至停止，关闭供气系统和加料系统，结束喷吹，完成旋转喷吹的脱磷工序。所述的供气系统载气流量10-60Nm3/h，，载气压力0.3-1.5MPa，载气为Ar气；所述的加料系统对脱磷粉剂输送量为5-15kg/t；所述的脱磷粉剂成分含有质量百分比CaO40-80％、FeO10-50％、CaF210-30％，粒度为0.05-0.1mm。本专利技术的精炼旋转喷吹的脱磷装置及脱磷方法，可单独应用进行精炼脱磷工序，也可应用在钢液精炼的LF、氩站、RH、ANS、VD等工序上。本专利技术的精炼旋转喷吹的脱磷装置及脱磷方法，将脱磷粉剂输送至钢液中，脱磷粉剂伴随气泡受离心力和上浮力的共同作用，沿螺旋线向液面漂浮，在离心力作用下，气泡向粉剂喷出方向区域运动，使脱磷粉剂更好的弥散于钢液中，同时在钢液内形成涡流缓慢上升，从而增加了脱磷粉剂在钢液内的停留时间，促进了钢液内脱磷的动力学条件，提高脱磷粉剂的利用率。应用该方法进行钢水脱磷生产，实现喷吹时间短，有效控制脱磷反应的动力学条件，使脱磷粉剂在钢液内充分扩散，粉剂的利用率提高，降低生产成本。附图说明图1为精炼旋转喷吹的脱磷装置示意图；其中，1-升降装置；2-供气系统；3-加料系统；4-旋转接头；5-旋转装置；6-导向环；7-旋转横枪；8-钢包；9-T形搅拌头；10-中空旋转管；11-框架；12-支撑架；13-导向杆。具体实施方式下面结合具体实施例进行说明：一种精炼旋转喷吹的脱磷装置，包括升降装置1、供气系统2、加料系统3、旋转接头4、旋转装置5、导向环6、旋转横枪7、钢包8、T形搅拌头9、中空旋转管10、框架11、支撑架12、导向杆13；所述旋转横枪7的枪身为中空管，枪头为T形搅拌头，在T形搅拌头的两侧设有喷吹孔，枪身及T形搅拌头包裹耐火材料；所述旋转装置5包括电机和其内的空心轴；旋转横枪7与旋转装置5下部连接，枪身通过法兰与空心轴连接；旋转装置5上部与中空旋转管10下部连接，空心轴通过法兰与中空旋转管10下部连接；中空旋转管10上部与旋转接头4内的轴承连接；旋转接头4与供气系统2和加料系统3连通；旋转接头4与框架11固定；旋转装置5固定在框架11内，框架11与升降装置1连接。所述的升降装置1包括卷扬机、定滑轮、吊钩，支撑架12、设置在框架11一侧的导向环6、与导向环6配合的导向杆13；卷扬机、定滑轮、导向杆13固定支撑架12上，吊钩通过钢丝绳与框架11上端连接。实施例一：1.本专利技术的实施方案在260t钢水灌上进行，用于生产超低磷钢，实施钢种的转炉出钢温度为1610℃，出钢时的钢水成分，磷含量为0.018％，碳控制在0.05％以下，采用未脱氧、挡渣塞挡渣处理出钢。2.将钢包运送至旋转喷吹脱磷工序，应用精炼旋转喷吹的脱磷装置对钢液进行精炼脱磷处理。3.旋转喷吹脱磷装置的旋转横枪总长度为4500mm，搅拌头长度800mm，搅拌头直径为350mm，喷吹孔直径为10mm，中空管直径为180mm，插入深度为旋转横枪T形搅拌头底部距灌底0.5米。4.使用载气喷吹脱磷剂，载气流量20Nm3/h，载气压力为1.2MPa，载气为Ar。5.使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精炼旋转喷吹的脱磷装置，其特征在于：包括升降装置、供气系统、加料系统、旋转接头、旋转装置、旋转横枪、T形搅拌头、中空旋转管和框架；所述旋转横枪的枪身为中空管，枪头为T形搅拌头，在T形搅拌头的两侧设有喷吹孔，枪身及T形搅拌头包裹耐火材料；所述旋转装置包括电机和其内的空心轴；旋转横枪与旋转装置下部连接，枪身通过法兰与空心轴连接；旋转装置上部与中空旋转管下部连接，空心轴通过法兰与中空旋转管下部连接；中空旋转管上部与旋转接头内的轴承连接；旋转接头与供气系统和加料系统连通；旋转接头与框架固定；旋转装置固定在框架内，框架上端与升降装置连接；所述的升降装置包括卷扬机、定滑轮、吊钩，支撑架、设置在框架一侧的导向环、与导向环配合的导向杆；卷扬机、定滑轮、导向杆固定支撑架上；吊钩通过钢丝绳与框架连接。

【技术特征摘要】
1.一种精炼旋转喷吹的脱磷装置，其特征在于：包括升降装置、供气系统、加料系统、旋转接头、旋转装置、旋转横枪、T形搅拌头、中空旋转管和框架；所述旋转横枪的枪身为中空管，枪头为T形搅拌头，在T形搅拌头的两侧设有喷吹孔，枪身及T形搅拌头包裹耐火材料；所述旋转装置包括电机和其内的空心轴；旋转横枪与旋转装置下部连接，枪身通过法兰与空心轴连接；旋转装置上部与中空旋转管下部连接，空心轴通过法兰与中空旋转管下部连接；中空旋转管上部与旋转接头内的轴承连接；旋转接头与供气系统和加料系统连通；旋转接头与框架固定；旋转装置固定在框架内，框架上端与升降装置连接；所述的升降装置包括卷扬机、定滑轮、吊钩，支撑架、设置在框架一侧的导向环、与导向环配合的导向杆；卷扬机、定滑轮、导向杆固定支撑架上；吊钩通过钢丝绳与框架连接。2.根据权利要求1所述的一种精炼旋转喷吹的脱磷装置，其特征在于：所述的旋转横枪总长度为4500-5000mm，枪身直径为150-200mm，T形搅拌头长度800-1000mm，直径为300-400mm，喷吹孔直径为10-20mm。3.一种应用权利要求1所述的精炼旋转喷吹脱磷装置的脱磷方法，包括如下步骤：1)转炉出钢温度控制在1550℃～16...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐复平，赵亮，任子平，廖相巍，曹东，王俊山，万雪峰，佟鑫，田勇，姚宇峰，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21