罩形环流真空脱气装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及熔融铁类合金的真空处理领域，具体为一种罩形环流真空脱气装置。一种罩形环流真空脱气装置，包括钢包台车(1)和钢包(2)，其特征是：还包括底吹氩气阀站(3)、插入罩(4)、真空脱气槽(5)、合金料投放装置(6)、顶吹氧枪(7)、热弯管(8)和干式机械真空泵排气装置(9)，真空脱气槽(5)设于钢包(2)敞口的正上方，真空脱气槽(5)的底部连接插入罩(4)的顶部；插入罩(4)的底部设有排渣槽(41)。一种罩形环流真空脱气装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：a. 排渣；b. 炼钢。本发明专利技术快速脱气，去除夹杂，适应性强，高效低耗。

【技术实现步骤摘要】
罩形环流真空脱气装置及其使用方法
本专利技术涉及熔融铁类合金的真空处理领域，具体为一种罩形环流真空脱气装置及其使用方法。
技术介绍
现有的RH真空脱气装置其结构如图1所示，由钢包台车1、钢包2、浸渍管提升气体阀站31、真空下部槽40、真空上部槽51、合金投料装置6、顶吹氧枪7、热弯管8和蒸汽真空泵排气系统90组成，真空下部槽1的下方设有上升管和下降管两根浸渍管。这种脱气装置存在以下问题，制约了RH真空脱气装置的进一步发展：1.两根浸渍管无法排渣；2.浸渍管的环流气量大，影响真空度及后续抽气除尘装置；3.浸渍管寿命短，耐材损耗大，维修困难。至今为止在钢水真空精炼技术中应用蒸气喷射泵是主流，但蒸气气源供应、运行稳定性和能耗一直是真空精炼效率和成本的主要问题，更重要的是钢铁工业面临减少温室气体排放压力的呼声越来越来大。20世纪80年代末，干式机械真空泵系统在抽气能力与系统净化技术上取得重大突破，使它在钢水真空精炼生产中的应用成为可能。从1997年，世界上第一套采用机械真空泵系统的10tVOD装置在罗马尼亚投产，至今已有40多套投入运行。干式机械真空泵系统的调节快，启动快，效率高，无污水排放及烟气排放指标先进，操作简单，维护方便，吨钢处理成本大幅下降，生产稳定，冶金效果良好等优点，已引起了国内很多钢铁厂的关注，在2010年之后，使得多家钢铁企业的真空精炼炉相继采用机械真空泵系统。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，提供一种快速脱气、去除夹杂、均匀成份、合金微调、吹氧脱碳、自然脱碳、适应性强、高效低耗的真空循环脱气装置，本专利技术公开了一种罩形环流真空脱气装置及其使用方法。本专利技术通过如下技术方案达到专利技术目的：一种罩形环流真空脱气装置，包括钢包台车和钢包，钢包设于钢包台车上，钢包内盛放钢水，其特征是：还包括底吹氩气阀站、插入罩、真空脱气槽、合金料投放装置、顶吹氧枪、热弯管和干式机械真空泵排气装置，底吹氩气阀站通过输气管连接设于钢包底部的透气孔；真空脱气槽设于钢包敞口的正上方，真空脱气槽的底部连接插入罩的顶部，插入罩的底部没入钢包的钢水液面以下；真空脱气槽顶部的两侧分别连接合金料投放装置的出料口和热弯管的进气口；顶吹氧枪设于真空脱气槽内；热弯管的出气口连接干式机械真空泵排气装置的进气口；插入罩的底部设有至少两个矩形或月牙形的排渣槽，排渣槽的高度不大于60mm；设钢包底端面的内径为D，透气孔的中心和钢包中心轴线之间的距离为s，插入罩底端面的内径为d，以垂直于通过透气孔的钢包底端面的一条直径的垂直平面为剖面，透气孔的中心和钢包内钢水液面顶端的两个端点所成的夹角为α，则：s∈[0.06D,0.1D]，d∈[0.3D,0.5D]，α∈[16°,20°]。所述的罩形环流真空脱气装置，其特征是：干式机械真空泵排气装置包括气冷器、旋风布袋除尘器、罗茨真空泵泵组和螺杆真空泵泵组，气冷器的进气口连接热弯管的出气口，气冷器的出气口连接旋风布袋除尘器的进气口，罗茨真空泵泵组包括至少三组串联连接的罗茨真空泵单元，每个罗茨真空泵单元包括至少两台并联连接的罗茨真空泵，螺杆真空泵泵组包括至少两台并联连接的螺杆真空泵，罗茨真空泵泵组和螺杆真空泵泵组串联连接，旋风布袋除尘器的出气口连接罗茨真空泵泵组的进气口，螺杆真空泵泵组的出气口排放至外界大气。所述的罩形环流真空脱气装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：a.排渣：通过钢包台车把钢包输送至处理工位，接通底吹氩气阀站，通过向钢包底部的透气孔向钢包内吹入氩气，氩气上升使钢包内钢水液面上的钢渣向四周流动推开从而在钢液面形成一个无渣区，与此同时顶升装置使钢包上升，插入罩即相对钢包向下运动直至插入罩没入钢包内钢水液面上的钢渣层中，在上升氩气的作用下，钢渣从排渣槽中继续向插入罩外排出；b.炼钢：排渣结束后，顶升装置继续上升，当升至作业工位时，通过底吹氩气阀站吹入的氩气形成钢水提升的循环动力，使钢水在钢包、插入罩和真空脱气槽之间形成环流，在真空脱气槽内循环的钢水在气体搅拌和干式机械真空泵排气装置产生的真空环境作用下，气体上浮至钢液表面逸出，再经真空脱气槽和干式机械真空泵排气装置排出，杂质上浮，通过顶吹氧枪吹入氧气实施炼钢，即可根据不同钢种，分别采取吹氧脱碳、合金微调、化学升温等不同的冶炼手段，同时通过各级机械泵真空度的控制，达到冶炼各类钢种的效果。本专利技术将传统的RH双浸渍管改为一个直径更大的圆筒形插入罩，改RH浸渍管吹氩为钢包底部透气砖吹氩。这样的改动使得插入罩的过流面积增大，氩气上升路径加长，可在相同的处理时间内得到了比原有RH更好的冶金效果，提高了插入罩的使用寿命，且真空室结冷钢减少，氩气吹入量大大降低，从而降低了运行费用。本专利技术的有益效果是：快速脱气，去除夹杂，均匀成份，合金微调，吹氧脱碳，自然脱碳，能适用于各种吨位钢包，高效低耗。附图说明图1是现有技术RH真空脱气装置的结构示意图；图2是本专利技术的结构示意图。具体实施方式以下通过具体实施例进一步说明本专利技术。实施例1一种罩形环流真空脱气装置，包括钢包台车1、钢包2、底吹氩气阀站3、插入罩4、真空脱气槽5、合金料投放装置6、顶吹氧枪7、热弯管8和干式机械真空泵排气装置9，如图2所示，具体结构是：钢包2设于钢包台车1上，钢包2内盛放钢水；底吹氩气阀站3通过输气管连接设于钢包2底部的透气孔21；真空脱气槽5设于钢包2敞口的正上方，真空脱气槽5的底部焊接连接插入罩4的顶部，插入罩4的底部没入钢包2的钢水液面以下；真空脱气槽5顶部的两侧通过膨胀节分别连接合金料投放装置6的出料口和热弯管8的进气口；顶吹氧枪7设于真空脱气槽5内；热弯管8的出气口通过真空密封阀连接干式机械真空泵排气装置9的进气口；插入罩4的底部设有至少两个矩形或月牙形的排渣槽41，排渣槽4的高度不大于60mm；设钢包2底端面的内径为D，透气孔21的中心和钢包2中心轴线之间的距离为s，插入罩4底端面的内径为d，以垂直于通过透气孔21的钢包2底端面的一条直径的垂直平面为剖面，透气孔21的中心和钢包2内钢水液面顶端的两个端点所成的夹角为α，则：s∈[0.06D,0.1D]，d∈[0.3D,0.5D]，α∈[16°,20°]。插入罩4为钢制管体且内外均衬有耐火材料保护；真空脱气槽5为钢制外壳且内衬耐火材料；合金投料装置6可实现处理过程中的合金成分调整；顶吹氧枪7可根据生产工艺条件设置，用于脱碳处理；热弯管8为钢制壳体且内衬耐火材料，起到隔绝冷热气体对流，减少热损失的作用；干式机械真空泵排气系统9为真空脱气槽5创造真空条件，各级泵组可根据不同冶炼模式，采用不同控制方式运行。本实施例中：干式机械真空泵排气装置9包括气冷器91、旋风布袋除尘器92、罗茨真空泵泵组和螺杆真空泵泵组，气冷器91的进气口连接热弯管8的出气口，气冷器91的出气口连接旋风布袋除尘器92的进气口，罗茨真空泵泵组包括至少三组串联连接的罗茨真空泵单元，每个罗茨真空泵单元包括至少两台并联连接的罗茨真空泵93，螺杆真空泵泵组包括至少两台并联连接的螺杆真空泵94，罗茨真空泵泵组和螺杆真空泵泵组串联连接，即：若干个罗茨真空泵93互相并联连接构成罗茨真空泵单元，若干个罗茨真空泵单元互相串联连接构成罗茨真空泵泵组，若干个螺杆真空泵94互相并联连接构成螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种罩形环流真空脱气装置，包括钢包台车(1)和钢包(2)，钢包(2)设于钢包台车(1)上，钢包(2)内盛放钢水，其特征是：还包括底吹氩气阀站(3)、插入罩(4)、真空脱气槽(5)、合金料投放装置(6)、顶吹氧枪(7)、热弯管(8)和干式机械真空泵排气装置(9)，底吹氩气阀站(3)通过输气管连接设于钢包(2)底部的透气孔(21)；真空脱气槽(5)设于钢包(2)敞口的正上方，真空脱气槽(5)的底部连接插入罩(4)的顶部，插入罩(4)的底部浸入钢包(2)的钢水液面以下；真空脱气槽(5)顶部的两侧分别连接合金料投放装置(6)的投料口和热弯管(8)的进气口；顶吹氧枪(7)设于真空脱气槽(5)内；热弯管(8)的出气口连接干式机械真空泵排气装置(9)的进气口；插入罩(4)的底部设有至少两个矩形或月牙形的排渣槽(41)，排渣槽(41)的高度不大于60mm；设钢包(2)底端面的内径为D，透气孔(21)的中心和钢包(2)中心轴线之间的距离为s，插入罩(4)底端面的内径为d，以垂直于通过透气孔(21)的钢包(2)底端面的一条直径的垂直平面为剖面，透气孔(21)的中心和钢包(2)内钢水液面顶端的两个端点所成的夹角为α，则：s∈[0.06D,0.1D]，d∈[0.3D,0.5D]，α∈[16°,20°]。...

【技术特征摘要】
1.一种罩形环流真空脱气装置，包括钢包台车(1)和钢包(2)，钢包(2)设于钢包台车(1)上，钢包(2)内盛放钢水，其特征是：还包括底吹氩气阀站(3)、插入罩(4)、真空脱气槽(5)、合金料投放装置(6)、顶吹氧枪(7)、热弯管(8)和干式机械真空泵排气装置(9)，底吹氩气阀站(3)通过输气管连接设于钢包(2)底部的透气孔(21)；真空脱气槽(5)设于钢包(2)敞口的正上方，真空脱气槽(5)的底部连接插入罩(4)的顶部，插入罩(4)的底部浸入钢包(2)的钢水液面以下；真空脱气槽(5)顶部的两侧分别连接合金料投放装置(6)的投料口和热弯管(8)的进气口；顶吹氧枪(7)设于真空脱气槽(5)内；热弯管(8)的出气口连接干式机械真空泵排气装置(9)的进气口；插入罩(4)的底部设有至少两个矩形或月牙形的排渣槽(41)，排渣槽(41)的高度不大于60mm；设钢包(2)底端面的内径为D，透气孔(21)的中心和钢包(2)中心轴线之间的距离为s，插入罩(4)底端面的内径为d，以垂直于通过透气孔(21)的钢包(2)底端面的一条直径的垂直平面为剖面，透气孔(21)的中心和钢包(2)内钢水液面顶端的两个端点所成的夹角为α，则：s∈[0.06D,0.1D]，d∈[0.3D,0.5D]，α∈[16°,20°]。2.如权利要求1所述的罩形环流真空脱气装置，其特征是：干式机械真空泵排气装置(9)包括气冷器(91)、旋风布袋除尘器(92)、罗茨真空泵泵组和螺杆真空泵泵组，气冷器(91)的进气口连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，鲍德忠，袁远，
申请(专利权)人：上海科林国冶工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31