钢包底吹装置及钢包底吹流量控制调节方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了钢包底吹装置及钢包底吹流量控制调节方法，钢包底吹装置包括透气元件，所述透气元件底部连接有蓄气室，所述透气元件由耐火材料透气砖和外部钢壳组成，所述耐火材料透气砖具有上下通透的若干均匀分布的透气通道；所述蓄气室由蓄气空腔和进气管道组成，所述透气通道与蓄气空腔连通；钢包底吹流量控制调节方法包括步骤：底吹数据采集，底吹数据数据处理；修正比例系数，确定故障级别，采取应对措施；调整底吹流量；本发明专利技术解决了钢包底吹流量设置不合理、熔池搅拌不充分导致产品质量下降的技术问题。下降的技术问题。下降的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
钢包底吹装置及钢包底吹流量控制调节方法


[0001]本专利技术涉及一种钢包底吹装置及钢包底吹流量控制调节方法，属于钢包炉精炼


技术介绍

[0002]钢铁制造流程中，炉外精炼是一项重要的冶炼方法，钢包底吹氩将氩气从钢包底部通入钢液中，有着均匀钢液成分温度、促进钢液溶质传输、去除钢中夹杂物等作用，是提高钢液洁净度，改善产品质量的主要技术手段。
[0003]现有钢包底吹技术利用底吹透气砖将气体介质通入钢液，传统透气砖气体射流对钢液的搅拌范围小，熔池搅拌不够充分，对均匀钢液成分温度、去除钢中夹杂物等存在诸多不利，另一方面垂直方向的集中氩气射流对钢液面渣层冲击较强，存在钢液裸露氧化污染和卷渣等问题。同时，现有技术下的底吹流量调节大多数由人工经验确定，底吹控制过程较为简单，无法有效应对堵塞、漏气等异常情况，容易出现钢液卷渣、底吹不充分、熔池搅拌不均匀等问题，最终引起钢液质量波动，导致产品质量降低。如公开号为CN107739778A的专利文献公开的一种钢包底吹氩装置及其精炼搅拌方法，该文献具体公开了一种带有多个出气环的钢包底吹透气砖和控制方法，通过对不同透气环施加不同流量，达到改善底吹搅拌效果的目的，但是该技术需配套使用专用钢包，且透气砖结构复杂，成本高，通用性低，实施存在一定的困难。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种设计合理、准确度高、可操作性强的钢包底吹装置及钢包底吹流量控制调节方法，解决现有技术中钢包底吹流量设置不合理、熔池搅拌不充分导致产品质量下降的技术问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0006]钢包底吹装置，其包括透气元件，所述透气元件底部连接有蓄气室，具体地，所述透气元件与蓄气室之间由法兰螺栓连接。所述透气元件由耐火材料透气砖和外部钢壳组成，所述耐火材料透气砖具有上下通透的若干透气通道，透气通道一般均匀分布；所述蓄气室由蓄气空腔和进气管道组成，所述透气通道与蓄气空腔连通。
[0007]所述耐火材料透气砖为圆台形，所述耐火材料透气砖的上底直径Φ
top
＝50mm～150mm，下底直径Φ
bottom
＝100mm～200mm，高度H＝200mm～600mm。所述外部钢壳厚度σ＝0.5mm～5.0mm。
[0008]所述透气通道按照中心发散型分布(如图1
‑
6所示)，所述透气通道的截面为圆形或矩形，所述透气通道为圆形时，其直径Φ＝0.5mm～1.5mm；所述透气通道为矩形时，其宽度d＝0.5mm～3.0mm，长度D＝5.0mm～40mm。所述透气通道数量大于20个。
[0009]所述透气通道由透气砖下底外向倾斜贯穿至透气砖上底，所述透气通道与耐火材料透气砖的下底面之间的夹角θ为：80
°
≤θ＜90
°
。
[0010]钢包底吹流量控制调节方法，具体步骤如下：
[0011]步骤1：底吹数据采集，底吹数据数据处理；所述步骤1底吹数据采集是指钢包底吹开始环节，开启最大底吹氩气流量Q
max
，采集Δt时间后的实际稳定氩气流量Q
sta
，其中：0NL(标升)/min/t＜Q
max
≤7.5NL/min/t，0.5min＜Δt≤3.0min，0NL/min/t＜Q
sta
≤Q
max
；
[0012]所述步骤1底吹数据处理是指按照式(1)将实际稳定氩气流量Q
sta
除以最大氩气流量Q
max
，得到比例系数k：
[0013]步骤2：修正比例系数，确定故障级别，采取应对措施；所述步骤2修正比例系数，确定故障级别是指按照下表针对比例系数k得到修正系数λ，并给出对应的故障级别和排障措施：表1修正系数及参考故障类型表1修正系数及参考故障类型
[0014]所述步骤2采取应对措施具体如下表所示：
[0015]表2应对措施具体实施方法
[0016]当1.50≤k时，停止冶炼，可以理解为λ为0。
[0017]步骤3：调整底吹流量：
[0018]所述步骤3调整底吹流量是指在各吹氩冶炼阶段，根据比例系数k和对应的修正系数λ按照式(2)，将原本的预设底吹流量Q1修正为底吹流量Q2：Q2＝λ
·
Q1(2)
[0019]传统透气砖氩气作用范围小，熔池搅拌不均匀，同时垂直的氩气射流会增加钢液裸露氧化污染和卷渣风险，另外底吹流量的控制仅依靠人工操作经验，底吹流量设置存在诸多不合理，无法有效应对透气砖堵塞、漏气等异常情况，最终造成卷渣、底吹不透等问题，引起钢液质量波动和产品质量下降。本专利技术通过改进透气砖的透气通道结构，设计了一种中心发散型透气砖，利用中心发散的射流增加了氩气在水平方向上的速度分量，扩大了氩气搅拌范围，提高了钢液搅拌效率，改善了氩气对渣面的集中冲击，有效规避了钢液裸露吸气和卷渣等造成的钢液污染。
[0020]目前底吹流量的控制仅依靠人工操作经验，无法有效应对透气砖堵塞、漏气等异常情况，底吹流量设置不合理最终会造成卷渣、底吹不透、氩气搅拌效果弱等问题，降低钢坯质量。本专利技术提出了一种钢包底吹流量控制调节方法，针对底吹异常情况，给出具体的操作方法和对应的措施，过程实施简单，成本低，效果显著，有效解决了钢包底吹流量设置不合理、熔池搅拌不充分导致产品质量下降的技术问题。
附图说明
[0021]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0022]图1为中心发散型圆孔钢包底吹装置主视图。
[0023]图2为中心发散型圆孔钢包底吹装置剖面结构图。
[0024]图3为中心发散型圆孔钢包底吹装置俯视图。
[0025]图4为中心发散型狭缝钢包底吹装置主视图。
[0026]图5为中心发散型狭缝钢包底吹装置剖面结构图。
[0027]图6为中心发散型狭缝钢包底吹装置俯视图。
[0028]图7为现有工艺熔池搅拌不充分图。
[0029]图8为本专利技术熔池搅拌充分图。
[0030]图9为产品洁净度对比图。
[0031]图10为普通钢包底吹装置原理图。
[0032]图11为本专利技术钢包底吹装置原理图。
具体实施方式
[0033]用于改善钢包底吹效果的中心发散型圆孔钢包底吹装置，结构如图1～图3所示，包括透气元件，所述透气元件与蓄气室之间由法兰螺栓连接。透气元件由耐火材料透气砖1和外部钢壳2组成，耐火材料透气砖1内部设有若干透气通道3，透气通道均匀分布在耐火材料透气砖上。蓄气室由蓄气空腔4和进气管道5组成。具体地，所述耐火材料透气砖1为圆台形，所述耐火材料透气砖1的上底直径Φ
top
＝50mm～150mm，下底直径Φ
bottom
＝100mm～200mm，高度H＝200mm～600mm。所述外部钢壳厚度σ＝0.5mm～5.0mm。其中，透本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.钢包底吹装置，其特征在于包括透气元件，所述透气元件底部连接有蓄气室，所述透气元件由耐火材料透气砖和外部钢壳组成，所述耐火材料透气砖具有上下通透的若干透气通道；所述蓄气室由蓄气空腔和进气管道组成，所述透气通道与蓄气空腔连通。2.根据权利要求1所述的钢包底吹装置，其特征在于：所述透气通道均匀分布。3.根据权利要求1所述的钢包底吹装置，其特征在于：所述耐火材料透气砖为圆台形。4.根据权利要求3所述的钢包底吹装置，其特征在于：所述耐火材料透气砖的上底直径Φ
top
＝50mm～150mm，下底直径Φ
bottom
＝100mm～200mm，高度H＝200mm～600mm。5.根据权利要求1所述的钢包底吹装置，其特征在于：所述外部钢壳厚度σ＝0.5mm～5.0mm。6.根据权利要求1所述的钢包底吹装置，其特征在于：所述透气通道的截面为圆形或矩形。7.根据权利要求6所述的钢包底吹装置，其特征在于：所述透气通道为圆形时，其直径Φ＝0.5mm～1.5mm；所述透气通道为矩形时，其宽度d＝0.5mm～3.0mm，长度D＝5.0mm～40mm。8.根据权利要求1所述的钢包底吹装置，其特征在于：所述透气通道与耐火材料透气砖的下底面之间的夹角θ为：80
°
≤θ＜90
°
。9.根据权利要求1所述的钢包底吹装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾召鹏，赵家七，马建超，蔡小锋，
申请(专利权)人：张家港宏昌钢板有限公司江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：