一种液态金属冶炼系统技术方案

技术编号:24651163 阅读:17 留言:0更新日期:2020-06-27 01:48
本实用新型专利技术提供了一种液态金属冶炼系统,该系统包括初炼炉及液态金属精炼装置;初炼炉的炉体设置有能够进行开闭的出钢口;在出钢状态下,液态金属精炼装置的引流机构位于初炼炉的出钢口下方,以使初炼炉炉体中的钢水能自出钢口流出并直接通过引流机构流至液态金属精炼装置的炉体内。在该系统中,初炼炉及液态金属精炼装置之间直接连接,两者之间排除了钢水包连接。本实用新型专利技术所提供的该液态金属冶炼系统能够从初炼炉无钢包出钢,直接出钢到精炼炉内,从而可有效减少钢液的温降;同时,可以实现无渣出钢至连铸钢包,一方面钢包内不再有铸余渣以提高金属收得率和钢水质量,另外一方面精炼渣可重复利用以降低精炼过程的渣料消耗和电耗。

A liquid metal smelting system

【技术实现步骤摘要】
一种液态金属冶炼系统
本技术涉及一种液态金属冶炼系统,属于冶金

技术介绍
各种精炼技术的出现,都是为了解决厂家所要求解决的具体问题,同时又密切结合着该厂的厂房、设备、工艺等具体条件。虽然各种炉外精炼方法各不相同,但是无论哪种方法都力争创造完成某种精炼任务的最佳热力学和动力学条件,使得现有的各种精炼方法在采用的精炼手段方面有共同之处。到目前为止所采用的炉外精炼手段有:渣洗、真空、搅拌、喷吹和加热五种。此外还有连铸中间包的过滤。当今,名目繁多的炉外精炼方法都是这五种精炼手段的不同组合,采用一种或几种手段组成一种炉外精炼方法,如图1所示。渣洗:获得洁净钢液并能适当进行脱氧、脱硫和去除夹杂物的最简便的精炼手段。将事先配好的合成渣(在专门炼渣炉中熔炼)倒入钢包内,借出钢时钢流的冲击作用,使钢液与合成渣充分混合,从而完成脱氧、脱硫和去除夹杂等精炼任务。真空:将钢液置于真空室内,由于真空作用使反应向生成气相方向移动,达到脱气、脱氧、脱碳等目的。真空是炉外精炼中广泛应用的一种手段。搅拌:通过搅拌扩大反应界面,加速反应物质的传递过程,提高反应速度。搅拌方法有吹气搅拌和电磁搅拌。加热:调节钢液温度的一项重要手段,使炼钢与连铸更好地衔接。加热方法有电弧加热法和化学加热法。喷吹:用气体作载体将反应剂加入金属液内的一种手段。喷吹的冶金功能取决于精炼剂的种类,它能完成不同程度的脱硫、脱氧、合金化和控制夹杂物形态等精炼任务。目前的炼钢厂一般都采用初炼炉(转炉或者电弧炉)+LF炉(钢包精炼炉)+(真空精炼)+连铸机(或者模铸)的生产模式,某些钢厂还配备了VD(VacuumDegassing精炼法)或者RH真空循环脱气精炼法等真空精炼装置。其中,LF炉的主要任务就是合金化、脱硫、去除夹杂物以及钢液升温,并缓冲生产节奏。随着炉外精炼技术广泛采用,钢包不仅仅是运输和浇铸钢水的容器,同时也是炉外精炼的钢渣反应器,这就延长了钢水在钢包内的滞留时间。因此要求初炼炉或者LF炉采用更高的出钢温度出钢。钢水的温度提高,钢包耐材侵蚀增加,也增加了钢包的热损失。连铸过程中钢水的温度高低对连铸机铸坯的质量有很大的影响。钢水温度偏高,使铸坯坯壳减薄和厚度不均,造成漏钢或者被迫降低拉速,同时也会加剧钢水的二次氧化及包衬耐火材料的侵蚀,还会产生鼓肚、内裂等多种缺陷的产生。反之,若浇注温度偏低,还将引起中间包水口凝结,使结晶器内钢液面处形成冷壳,恶化铸坯的表面质量。由此可见钢液的温度控制是炉外精炼的重要任务之一。针对钢水温度在生产过程中波动较大,影响过程温度控制,一般采用强化钢包烘烤、提高钢包热周转、优化钢包包衬结构和成分、钢水运转过程加保温剂和浇注过程钢包加盖以及钢包全程加盖等技术来减少钢水温降。LF炉精炼顶渣在钢水浇注结束后,连同钢包余钢倒进渣盘,转运到钢渣处理厂处理,处理过程主要回收废钢,炉渣进行其他综合利用。而经过LF精炼后的钢包顶渣具有高碱度、低氧化性、低熔点的特征,同时温度也比较高,流动性较好,重复利用可减少石灰、萤石等造渣材料的用量,提高成渣速度,减少耐材侵蚀,降低电耗,同时可以实现浇注后钢包余钢回收利用,提高金属收得率。因此,提供一种新型液态金属冶炼系统及冶炼方法已经成为本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
申请人发现现有炼钢厂一般采用初炼炉(转炉或者电炉)+LF炉+(真空精炼)的方式冶炼合格钢水,而钢包作为精炼炉的一部分,包括LF炉处理和真空处理都是在钢包内进行。初炼炉冶炼温度和成分合格以后,出钢到钢包内,通过铸造起重机或者钢包车运往LF炉工位进行精炼处理。当钢包到达LF炉处理位以后,降低炉盖和电极,进行送电和吹氩(氮气)搅拌操作,送电过程中,向钢包内加入石灰、萤石进行造渣,升温到指定温度以后,进行取样分析,计算需要加入的合金量。当温度和成分都合格以后,用铸造起重机将钢包吊运到连铸机回转台进行连铸作业或者吊运到真空处理工作进行真空处理,真空处理可以采用RH、单嘴精炼炉或者VD(VOD)等。在真空精炼的过程中,由于钢液的循环流动,使得钢液的温度下降比较明显,在这个过程中必须需要对钢液进行保温处理。同时考虑到精炼后的温降,所以在初炼炉和LF炉过程结束的钢液温度必须都要高于钢液连铸需要的温度。而且,LF炉精炼主要采用高碱度的渣系来提高钢水的内在质量,渣系的主要成分为40%-50%质量比例的CaO,CaO在精炼温度下与钢包内衬中的Al2O3形成低熔点物质C2AS等物质,导致钢包内衬侵蚀严重,侵蚀后的产物进入钢液,由于密度比钢液轻,经过一段时间以后会,大颗粒物质会上浮到钢液表面,形成炉渣。当精炼完成以后,在精炼过程中加入的渣料熔化为炉渣在浮在钢液的表面。在连铸浇注的过程末期,会发生旋涡流动现象,严重的情况下会产生贯通式的吸气旋涡,将钢水表面的顶渣卷入中间包,破碎的渣粒有的会上浮去除,有的留在钢中形成夹杂物。采用钢包为精炼炉,钢包耐材容易脱落,粒度较大的经过软吹以后上浮到钢液表面,粒度较小的形成夹杂物留在钢液中,污染钢液。考虑到真空精炼和连铸等待时间,一般都会提高LF精炼的温度,高温又会进一步的增加钢包耐材的侵蚀。在初炼炉冶炼完成以后出钢,钢液进入钢包精炼,在出钢、钢包倒运以及等待过程中,不可避免的发生温降,除了保温以外,就要提高初炼炉的出钢温度。而如果初炼温度过高,既会降低初炼炉的耐材寿命也会降低钢包的耐材寿命。到了连铸工序,为了尽可能提高金属收得率,总是希望钢液尽可能多的进入连铸机,减少留钢的量,因此不可避免的会发生卷渣,污染钢液,影响连铸坯的质量。留钢量过多,虽然可以减少卷渣,提高连铸坯的质量,但是会降低钢水的收得率。在连铸机上的钢包内要尽可能的减少精炼渣的数量,就需要少渣精炼甚至无渣精炼,从而减少连铸环节的卷渣。为了解决上述的缺点和不足,本技术的目的在于提供了一种液态金属冶炼系统,其能够从初炼炉无钢包出钢,直接出钢到精炼炉内,从而有效减少钢液的温降;同时,可以实现无渣出钢至连铸钢包,一方面钢包内不再有铸余渣以提高金属收得率和钢水质量,另外一方面精炼渣可重复利用以降低精炼过程的渣料消耗和电耗。为了实现以上目的,本技术提供了一种液态金属冶炼系统,其中,所述液态金属冶炼系统包括初炼炉及液态金属精炼装置;所述初炼炉的炉体设置有能够进行开闭的出钢口;在出钢状态下,所述液态金属精炼装置的引流机构位于所述初炼炉的出钢口下方,以使所述初炼炉炉体中的钢水能自所述出钢口流出并直接通过所述引流机构流至所述液态金属精炼装置的炉体内。根据本技术具体实施方案,在所述的液态金属冶炼系统中,所述初炼炉的冶金功能包括升温、熔化、脱磷、脱碳;所述液态金属精炼装置的冶金功能包括升温、脱氧、脱硫、合金化、脱气、去夹杂。根据本技术具体实施方案,在所述的液态金属冶炼系统中,优选地,所述液态金属精炼装置固定在炉体运输车上并通过轨道相对于初炼炉进行移动,在出钢状态下,所述液态金属精炼装置的引流机构能位于所述初炼炉的出钢口下方。根据本技术具体实施方案,在所述的液态金属冶炼系统中,所述初炼炉可本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种液态金属冶炼系统,其特征在于,所述液态金属冶炼系统包括初炼炉及液态金属精炼装置;/n所述初炼炉的炉体设置有能够进行开闭的出钢口;在出钢状态下,所述液态金属精炼装置的引流机构位于所述初炼炉的出钢口下方,以使所述初炼炉炉体中的钢水能自所述出钢口流出并直接通过所述引流机构流至所述液态金属精炼装置的炉体内。/n

【技术特征摘要】
1.一种液态金属冶炼系统,其特征在于,所述液态金属冶炼系统包括初炼炉及液态金属精炼装置;
所述初炼炉的炉体设置有能够进行开闭的出钢口;在出钢状态下,所述液态金属精炼装置的引流机构位于所述初炼炉的出钢口下方,以使所述初炼炉炉体中的钢水能自所述出钢口流出并直接通过所述引流机构流至所述液态金属精炼装置的炉体内。


2.根据权利要求1所述的液态金属冶炼系统,其特征在于,所述液态金属精炼装置固定在炉体运输车上并通过轨道相对于初炼炉进行移动,在出钢状态下,所述液态金属精炼装置的引流机构能位于所述初炼炉的出钢口下方。


3.根据权利要求1或2所述的液态金属冶炼系统,其特征在于,所述液态金属精炼装置包括:
底座;
设置在所述底座上方的支撑框架,所述底座和所述支撑框架之间通过翻转机构连接,所述翻转机构使得支撑框架能朝呈相反的第一方向和第二方向进行侧翻;
设置在所述支撑框架上的炉体,所述炉体在第一方向的一侧开设有出渣口,所述炉体在第二方向的一侧开设有出钢口,所述出渣口的高度高于所述出钢口的高度,所述炉体上安装有引流机构,所述引流机构用于承接钢水并将钢水引流入所述炉体中。


4.根据权利要求3所述的液态金属冶炼系统,其特征在于,所述翻转机构包括:
导向柱,所述导向柱的上端与所述支撑框架之间铰接;
控制所述支撑框架向所述第一方向的一侧翻转的第一侧翻转控制机构,所述第一侧翻转控制机构包括:
固定设置在所述底座上的第一基座、第一支撑件,所述第一支撑件的下端与所述第一基座铰接,所述第一支撑件的上端用于抵住所述支撑框架;连接在所述第一支撑件上的能够伸缩的第一液压单元,所述第一液压单元在伸缩时能使得所述第一支撑件发生转动;
控制所述支撑框架向所述第二方向的一侧翻转的第二侧翻转控制机构,所述第二侧翻转控制机构包括:
固定设置在所述底座上的第二基座、第二支撑件,所述第二支撑件的下端与所述第二基座铰接,所述第二支撑件的上端用于抵住所述支撑框架;连接在所述第二支撑件上的能够伸缩的第二液压单元,所述第二液压单元在伸缩时能使得所述第一支撑件发生转动。
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【专利技术属性】
技术研发人员:潘宏涛安邦王佳李佳辉常旭李强李博
申请(专利权)人:中冶京诚工程技术有限公司
类型:新型
国别省市:北京;11

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