一种节能环保多功能连续炼钢炉低成本炼超洁净钢法，贮铁罐铁水掺镁放入连续炼钢炉炉头时脱硫、汇合废钢熔化段钢水，流入精炼各段区脱硅、磷、炭和深脱硫。吸入真空处理室脱氢、氮和一氧化碳，放入炉外钢包，经离心旋浮力学处理脱除非金属夹杂成超洁净钢。本发明专利技术工艺简化紧凑、冶炼快、产量大、热损少、投资、能耗、员工、生产成本成倍减少。节能环保效益上能取代现有氧气转炉或电炉加多种炉外精炼高成本炼洁净钢法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种钢铁冶炼，具体涉及一种不用氧气转炉或电炉加多种炉外精炼能耗多成本高的炼洁净钢法，而提供一种节能环保多功能连续炼钢炉低成本炼超净钢法
技术介绍
随着科技加速发展，对钢的质量要求也日益提高，薄板要求好的深冲性能，厚板要求整个厚度上性能均勻，管材要求有高的横向冲击值……这些都要求钢中硫、磷、氢、氮以及脱氧过程中产生的硅、锰、铝等氧化物非金属夹杂的单独含量，脱除降低到十万分之几或百万分之几，甚至千万分之几的超洁净钢。以消除对钢性能的有害影响。但现在脱除方法都存在问题，脱硫从选矿、炼铁、铁水预处理，炼钢、炉外精炼等五道工序把关，硫含量也没达到理想值，虽然早就发现镁的热化学性能能高效低成本脱硫，但存在加入方法安全问题难以推广，磷采用氧气转炉双联法或双渣法脱除，存在着渣量多，金属回收率低，热损大。脱气采用RH法，钢包上部钢水中氢、氮、一氧化碳能脱除，而包底大部分钢水没有抽入真空室脱气，只靠上部脱气率高的钢水与它搅拌混合，重复稀释循环脱气、 脱气率有限，延长真空处理时间，浪费能耗。脱除非金属夹杂采用钢包冶金有合成渣处理、 气体搅拌净化……等但都造成钢水上下翻滚，无序流动，有些浮出渣面上的夹杂，部分又重新卷入到包底钢水中，致使非金属夹杂难以干净脱除。上述脱除方法都存在工序分散，厂房占地多，设备投资大，能耗多，成本高，脱除率有限，难以炼超洁净钢。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是解决上述现有技术存在的问题，而提供一种工序简化紧凑，冶炼快，钢质好，厂房占地、设备投资少，节能环保多功能连续炼钢炉低成本超洁净钢法。本专利技术采用的技术方案是这种节能环保多功能连续炼钢炉低成本炼超洁净钢法，贮铁罐铁水掺镁放入连续炼钢炉头时脱硫，汇合废气熔化废钢水，流入精炼各段区脱硅、脱磷、脱炭和深脱硫，吸入真空处理室脱氢、氮和一氧化碳，放入炉外钢包，钢水经离心旋浮力学处理脱除非金属夹杂成超洁净钢。上述技术方案中，所述节能环保多功能连续炼钢炉低成本炼超洁净钢法，包括连续炼钢炉和炉外钢水成分调控包，钢水力学处理包。上述技术方案中，连续炼钢炉是封闭长流槽式炉型，全炉分五段①铁水掺镁脱硫段；②废钢熔化段；③氧化精炼段脱硅、磷、炭；④还原精炼段深脱硫；⑤真空处理段脱气。 各炉段之间用横跨在铁水面上，外包耐火材料的冷却水管档渣填隔开，铁水可以从档渣填底由炉头经过各炉段与造渣物料反应炼成钢后从炉尾放出，而各炉段产生的末渣只能从各炉段铁水上游档渣填旁抽出。上述技术方案中，脱硫段是将贮铁罐铁水，用虹吸管吸入连续炼钢炉头过程中，在虹吸吸液管上部设电加热熔化的镁水钢罐，罐底有管道连通吸液管，管道上有旋转滑动水口调控铁水所需脱硫镁水量，镁水与铁水同时吸入虹吸管顶负压室，造成镁蒸汽在铁水中沸腾，高效快速安全脱硫。从排液管排入连续炼钢炉头脱硫段，脱硫渣上浮，被档渣填挡住留在脱硫段内，汇集成多可用负压渣包抽出。脱硫铁水从档渣填底流入废钢熔化段。上述技术方案中，废钢熔化段是将全炉排出的热废气都从炉头附近的烟囱排出， 在烟 下部再喷氧燃烧Co、或增喷煤氧燃烧成CO2，热量供烟 顶部加入的废钢熔化，使废气热能充分利用。熔化的废钢汇合脱硫铁水，流入氧化精炼段。上述技术方案中，氧化精炼段炉侧设斜插氧嘴喷氧，初造渣物流石灰、矿石等从氧化精炼段铁水下游档渣填处加入，与铁水逆流而上相互搅拌反应脱炭、脱磷、脱硅、末渣从该段铁水上游档渣填处抽出，采用这种渣铁逆流反应原理，能达到一渣三脱，按化学平衡常数关系式，能取得脱除率最高、渣量少、金属回收率高、能耗低。上述技术方案中，还原精炼段深脱硫是在全用或大量采用废钢、少用或不用铁水炼超洁净钢时，才在连续炼钢炉中部增设三根并列直插电极，供热造电石渣还原精炼深脱硫O上述技术方案中，真空处理段脱气是用虹吸管的吸液管，把钢水吸入管顶较大的真空室内脱气并停留一定时间后，钢水沿排液管轴切线方向成有序离心螺旋线轨迹下降出钢，能使钢水中氢、氮、一氧化碳含量降到超常极低值。上述技术方案中，炉外钢水成分调控包，是连续真空处理后的钢水与铁合金放入调控包内，调控钢水成分达到所需钢种要求，装满整包后，才定期打开调控包底旋转滑动水口出钢，放入钢水力学处理钢包，这样能使连续炼钢炉各功能炉段保持正常连续工作和出钢。上述技术方案中，钢水力学处理包是将钢包内钢水，离心旋转一定时间后，比钢水轻的氧化物硫化物等非金属夹杂，因重力和离心力小被钢水挤压，产生向心力和浮力，两股合力使非金属夹杂呈螺旋线旋转轨迹上浮，汇集到钢包轴心钢液面呈V字形夹杂堆，可用负压渣包抽出。把钢包钢水旋转起来有四种方法①调控包出钢口偏向力学处理包轴切线方向出钢，使钢水在包内旋转；②钢包移到旋转台上使钢包和钢水一起旋转；③钢包侧壁底部设切线喷嘴喷镁水入包使钢水旋转深脱硫脱氧后再喷氩吹洗旋转钢水；④钢包外壳装电磁感应线圈，使钢水离心水平旋转。工作原理按物理学、流体力学知识，当虹吸管顶内气压低于一个大气压力时，虹吸管的吸液管可将某一水平面的液体，抽升到比液面水平面较高的位置。然后从排液管流到比原水平面更低的位置，控制稳定或降低管顶真空度，就能控制虹吸管连续流动或停止流动。连续炼钢炉上用此原理，首创①用虹吸管或负压包出铁、出钢或出渣，消除开堵炉眼麻烦。②利用虹吸管顶负压室镁蒸汽不会爆炸而安全快速高脱除率脱硫。③控制虹吸管顶较高真空度并加大管顶容积，使钢水在深真空室停留较长时间，钢水沿排液管轴切线方向呈螺旋线运动轨迹下降出钢，能使钢水中气体含量降到百万分之几或千万分之几的超洁净度。钢水离心旋浮力学处理是把钢包内钢水离心旋转起来，比钢水轻的非金属夹杂因离心力和重力都小，被钢水挤压，而呈螺旋线轨迹上浮汇集到钢包轴心液面成V字型夹杂堆，可用负压渣包抽出。按物理化学，化学平衡常数关系式，初造渣物流从精炼段铁水下游加入，与铁水逆流而上互相搅拌反应，末渣从精炼段铁水上游抽出，使脱除能力较强的初造渣物，与脱去大部分硅、磷、炭、硫的铁水相互反应，脱除能力较弱的末渣与刚入段的含大量硅、磷、炭、硫的铁水互相搅拌反应，使铁水中硅、磷、炭、硫脱除率最高，取得能耗低、渣量少、金属回收率高的好效益。与现在技术相比，本专利技术具有下列优点用一座连续炼钢炉能快速高脱除率脱除硅、磷、炭、硫、氢、氮、一氧化碳，加上炉外钢包钢水离心旋浮力学处理，高脱除率脱除非金属夹杂后练成超洁净钢。比现有多座氧气转炉或电炉加多种炉外钢包精炼炼洁净钢，各单项有害杂质硫、磷、氧、氢、氮和非金属夹杂降低10倍以上，本专利技术工艺简化紧凑、冶炼快、 钢质好、产量大、热损少、投资、能耗、员工、生产成本成倍减少。是最佳节能环保炼超洁净钢法。附图说明图1、为本专利技术连续炼钢炉炼超洁净钢生产工艺流程平面布置示意2、为本专利技术连续炼钢炉连超洁净钢生产工艺流程侧剖面示意图附图标注说明1—贮铁罐；2——虹吸管；3——脱硫段；4——废钢熔化段；5——氧化精炼段； 6——还原精炼段；7——连续真空处理段；8——钢水成分调控包；9——钢水力学处理包； 10——非金属夹杂堆；11——抽真空的管道；12——石灰加入口 ；13——电极；14——还原精炼段末渣出口 ；15——石灰矿石加入口 ；16——脱炭区炉侧喷氧嘴；17——调温矿石加入口 ；18——脱磷区炉侧喷氧嘴；19——脱硅区炉侧喷氧嘴；20——本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种节能环保多功能连续炼钢炉低成本炼超洁净钢法，贮铁罐铁水掺镁水放入连续炼钢炉炉头时脱硫、汇合废钢熔化段钢水，流入氧化精炼段脱硅、磷、炭，流入还原精炼段深脱硫、吸入真空处理段脱氢、氮、一氧化碳，放入炉外调控包加铁合调控钢成分成所炼钢种后，放入钢水力学处理包，钢水经离心旋浮力学处理脱除非金属夹杂成超洁净钢。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丁公权，丁小波，丁小军，
申请(专利权)人：丁公权，丁小波，
类型：发明
国别省市：41
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