一种对真空反应容器中钢液脱碳处理所得反应气体的二次燃烧方法，其特征在于，通过一个吹入开口（１７）将一股空气流（１８）逆着反应气体的流动方向引入反应容器（１０），其中吹入开口是布置在耐火衬内的。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
描述本专利技术涉及一种对真空反应容器中钢液脱碳处理所得反应气体的二次燃烧方法。在德国专利DE41 30 590 C2中，一个脱气容器被用做对钢液进行真空处理的反应容器。在这个已出版的文献中指出，颗粒由于反应气体的脱气流动而被夹带，这导致了在反应容器的上部以及连接真空泵的连接管线区域有明显的钢液喷溅的沉积形成。这些钢液沉积可能具有相当大的重量，并且最终几乎会将反应容器的上端封闭住，因此通常需要通过一种复杂的熔化方法将这样的钢液沉积除去。为避免这类钢液沉积的形成，在欧洲专利EP0 347 884 B1中提出了一种需要对得到的反应气体进行二次燃烧的方法，它是最接近本专利技术的现有技术。在这个已知方法的构思中，通过一个可插入的管子将氧气或含氧气体按照计算好的量吹入钢水熔池内钢液表面上方确定的空间内。按照这种已知方法可以同时取得三种效果，即通过供氧对钢液进行脱碳，对钢液熔池进行加热，以及对真空处理所得的反应气体进行二次燃烧。但实践表明，用这个已知的方法特别是在细长以及高的反应容器中不能足够可靠地防止钢液的沉积。因此本专利技术的目的是为了改进前述的方法，从而进一步地减少在反应容器中钢液沉积的危险。而且，披露了一种适于实现所述改进方法的装置。实现所述目的的技术方案、包括有利的实施例和改进都在本说明书所附属的权利要求书中得到了披露。本专利技术的原理是通过吹入孔将一股空气逆着反应气体的流动方向吹入反应容器中，其中的吹入孔布置在耐火衬中。根据本专利技术，由于空气的吹入，可以很方便地实现对反应气体的良好二次燃烧，从而，由于燃烧所得的热量，防止了钢液沉积的形成。按照本专利技术的一个优选实施例，建议引入的空气是温度在800℃至1400℃之间的热空气。这具有一个优点，即由于热空气本身的高吹入速度，它具有一个相当大的能量冲击，因此能逆着反应气体的流动方向沿着反应容器的长度/高度方向深深地渗透至反应容器中。这就形成了一个足够强的反应气体和热空气的混合涡流，结果改善了反应气体的燃烧情况以及向反应容器器壁内侧的热传递情况。其原因是，常规条件下的空气只能以最大速度为声速的速度引入反应容器中。对于冷空气这个声速只有330m/sec(米/秒)，而温度1200℃下的空气的声速大约为800m/sec。这样，通过使用热空气，就有可能以相当高的速度将其引入反应容器中。简单地说，空气向反应容器内反应气体中的引入形成了一个细长的大火焰，可以通过吹入空气的量和吹入速度对火焰进行控制。通过提供这样的大火焰就可以迅速地熔化任何现存的大型钢液沉积。有利地是，由于引入空气而形成的反应气体二次燃烧的废气相对较冷，因此对从反应容器排出的废气的处理也简化了。按照本专利技术的一个实施例，引入空气的量经过了计算，因此根据要脱气的钢液量计算所得的反应气体能被完全化学当量地燃烧掉。需要明白的是，为了实现这个目的，吹入的空气量必须与所释放出来的反应气体量相匹配。按照本专利技术的一个实施例，建议在对钢液进行真空脱气的整个时间周期内都引入空气。这种方法能保证在对钢液进行真空处理期间所产生的废气中基本上没有CO(一氧化碳)。众所周知，由于在第一时间周期内、例如在历时约12分钟的真空脱碳过程的头三分钟内已经有约50％的反应气体被除去，而在随后的三分钟内又有25％的反应气体被除去，因此按照本专利技术的一个实施例，可以简便地将引入空气的过程集中在钢液真空处理过程的第一时间周期内，而这个第一时间周期可以对应于整个处理时间的前半部分。按照本专利技术的其它实施例，建议仅每隔一炉或每隔两炉将空气引入反应容器中，这是因为为了保护反应容器的耐火衬可能需要在容器壁上保留薄薄的一层钢壳。在上述已知的方法中，本专利技术的对反应气体进行二次燃烧的方法也可以与钢液的加速脱碳处理一起进行，其中氧气通过一个可插入的管子引入钢液熔池。为实现这个方法设计了一个便捷装置，从而提供了生成热空气所需的一个合适的发生器，发生器创造性地包括了球体填料(填充物)，所述球体可由热能加热且由耐火材料构成，而耐火材料用于引导热空气通过球体填料。按照本专利技术的一个实施例，为了加热球体填料，可以装备一个单独的燃烧器，但也可以将发生器与反应容器相连以回收废热，从而可以用处理后所得的热空气来加热球体填料。附图示意了下面要描述的本专利技术实施例。其中附图说明图1简略地表示了一个正在引入热空气的反应容器；图2图解示意了在处理周期中生成的反应气体与吹入空气量的比率；图3简略地表示了一个与反应容器相连的热空气发生器；图4示出图3所示发生器的另一个实施例。正如在图1中所看到的那样，反应容器10的下端带有两个浸入式管子11，通过它们反应容器可以与盛有钢水的盛钢桶相连。当利用真空泵通过连接管16对反应容器抽真空时，钢水熔池12将沿箭头13的方向从图中未示出的盛钢桶中上升进入反应容器10中。分别经过相应的处理和脱气过程，它又沿箭头14的方向流回盛钢桶。在这个处理过程中，反应气体15脱离钢水熔池12并沿连接管开口16的方向流动或进入真空泵。在反应容器10的上盖有一个吹入开口17，在所示的实施例中，热空气通过该开口吹入反应容器10，或者由于反应容器中的真空而通过该开口吸入反应容器，从而形成了一个离开吹入开口17的火焰19。火焰被热空气柱18所环绕并相应地在其内延伸。图1所示情况是基于吹入热空气的速度为600m/sec、而反应气体的流动速度为15m/sec的条件，因而对于总高10至12m的反应容器来说，热空气能深深地渗入到反应容器10中，这样就保证了热量能传至反应容器的下部。图2分别示出了对应的真空处理和热空气引入过程，其中反应气体量或热空气量分别表示为处理周期的函数。这个表达式是根据对280公吨熔融钢水的真空处理得到的。曲线20表示在大约12分钟的处理周期中反应气体的除去量。沿时间轴，热空气以1200℃的温度按照曲线21所示的量引入，因而在对应的实施例中，热空气的引入被限定在处理周期的一半时间内，也就是说，限定在6分钟内。所测得的废气温度大约是1800℃，据此，有0.88GJ的能量可以用来熔化沉积的钢液。这足以熔掉大约1.5公吨的钢液沉积。图3示出了一种便捷的热空气发生器布置，其中相应的发生器22通过连接管线23与吹入开口17连接，从而将热空气引入反应容器10中。连接管线23可以通过阀门24关闭。发生器22包括了球体填料(填充物)25，球体由耐火材料构成以用于加热球体填充物25，设置了一个可由气体操作的独立燃烧室26。燃烧室26也与连接管线23相连。一条空气供给管线27伸入发生器中，它分支为一条可由阀门29关闭的废气管线28b以及一条可由阀门31关闭的输入管线30。在加热球体填充物25时，阀门24以及输入管线30的阀门31被关闭。这样，由气体燃烧室26引入的热废气可以流经球体填充物25，并且在阀门29打开时可经废气管线28逸出。为了引入热空气，阀门29关闭而阀门31和24打开。由于反应容器10中存在着真空，空气经过管线30和27引入发生器22中并且由加热过的球体填充物25加热至所需温度。然后当阀门24打开时，通过连接管线23将加热后的热空气经吹入开口17引入反应容器10中。为方便起见，发生器22和反应容器10之间的连接管线应尽可能的短。此外，反应容器吹入口17的尺寸应该能确保当反应容器中分别存在内压本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：K·布罗特茨曼，H·赫尔特曼，
申请(专利权)人：金属技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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