[實用新型]多功能復(fù)吹單嘴精煉爐

無效

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• 申請日: 2000-06-09
• 公開（公告）號: CN2432219Y
• 公開（公告）日: 2001-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張鑒;成國光;王平;范光前;楊念祖;佟福生
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00
• 代理公司: 北京科技大學專利代理事務(wù)所
• 代理人: 范光前

本實用新型為煉鋼精煉設(shè)備

目前我國需要大量汽車和家用電器用薄板鋼，大量超低碳不銹鋼，高速車輪鋼。同時軸承鋼的質(zhì)量也有待進一步提高。但現(xiàn)在國內(nèi)外所用的爐外精煉設(shè)備還存在一系列不足之處。

就IF鋼而言，國內(nèi)外多用RH裝置精煉，其不足之處是：

(1)吸嘴內(nèi)徑小，不僅鋼水環(huán)流量小，限制了精煉能力的提高，而且由于鋼水流速大，對吸嘴耐火材料沖刷嚴重，致使吸嘴壽命大為降低。

(2)氬氣泡上升路程較短，對鋼水的精煉距離也較短，從而同樣限制精煉能力的提高。

(3)真空室內(nèi)經(jīng)常有鋼渣結(jié)瘤生成，不僅會造成后期鋼水的增碳，而且也會影響產(chǎn)量，造成真空室耐火材料壽命降低。

(4)無加熱功能，不能控制鋼水溫度，從而不易協(xié)調(diào)成分與溫度的關(guān)系。

以上各點招致用RH生產(chǎn)[C]＜10ppm以下的IF鋼相當困難。

就不銹鋼而言，一般采用VOD和AOD生產(chǎn)。VOD的不足之處是：

(1)吹煉過程鋼、渣噴濺嚴重，因此需在盛鋼桶上部留出1m以上的自由空間和控制開吹碳含量為0.2-0.7％，結(jié)果使鋼產(chǎn)量減少，使初煉爐的任務(wù)加重，并限制廉價高碳鉻鐵的使用量。

(2)盛鋼桶耐火材料壽命低，造成鋼的成本增加。

使用AOD的不足之處是：

(1)煉超低碳不銹鋼的能力有限，使生產(chǎn)品種擴大受到限制。

(2)氬氣耗量大，爐襯壽命短，因而引起鋼的成本增加。

由于以上各點，生產(chǎn)不銹鋼的方法仍然需要作進一步的改進。

就高速車輪鋼和軸承鋼而言，多用LF和VD爐生產(chǎn)，其主要問題在于：

(1)加熱鋼水時需要采用埋弧渣，而在埋弧渣下進行真空精煉(脫氧、去氣)時，埋弧渣會從盛鋼桶溢出，造成清理真空罐時，勞動條件極為惡劣。

(2)LF爐鋼水面始終有渣，對去除鋼中氣體極為不利。

因此，生產(chǎn)高速車輪鋼和軸承鋼的方法也需要作進一步的改進。

以上就是提出多功能復(fù)吹單嘴精煉爐的具體條件，本設(shè)備的特點是：

(1)改兩個小吸嘴為一個大吸嘴，吸嘴斷面大，鋼水環(huán)流量大，鋼水流速較小，對吸嘴的沖刷力也較弱，因此吸嘴壽命長。

(2)改從上升管上部吹氬為經(jīng)由盛鋼桶底部透氣磚偏心吹氬，氬氣泡在鋼水中上升的路程長，鋼水精煉距離長，可以較長的精煉距離換取較短的精煉時間。

(3)大環(huán)流量的鋼水在真空室內(nèi)循環(huán)，由于本身帶有大量熱能，且備有氧-燃燒嘴等加熱，不會在真空室壁上造成鋼、渣結(jié)瘤，從而避免后期鋼水增碳，并可提高耐火材料壽命。

由于以上三方面，用本設(shè)備生產(chǎn)[C]＜10ppm的IF鋼和不同品種的超低碳不銹鋼是有保證的。

(4)吸嘴插入鋼水時，可以用倒錐體的鐵皮帽將鋼水面的爐渣檔于吸嘴外的環(huán)形鋼水面上，既可為吸嘴內(nèi)部鋼水脫除[H］、[N]、[O]創(chuàng)造良好條件，又可利用熱渣防止吸嘴外鋼水散失熱量，并消除溢所造成的惡劣勞動條件。

(5)本設(shè)備有充足的真空容積，且鋼水(和爐渣)處于真空室內(nèi)部，不論鋼渣如何噴濺，都不會溢出盛鋼桶外邊，所以不會造成鋼產(chǎn)量減少的問題。

(6)本設(shè)備由于吸嘴內(nèi)徑在1m以上，進行噴補極為方便，從而也可為提高耐火材料壽命創(chuàng)造有利條件。

(7)本設(shè)備有加熱功能，真空精煉與加熱可以同步進行，既可節(jié)省精煉時間，又能為控制吹煉終點(成分與溫度)創(chuàng)造有利條件。

本實用新型的目的是用于進行鋼液真空處理和真空精煉。可進行真空脫碳、脫氧、脫硫，去除鋼中氫、氮等氣體和非金屬夾雜物，生產(chǎn)高潔凈度的優(yōu)質(zhì)鋼和合金。經(jīng)過真空精煉的優(yōu)質(zhì)鋼可達到如下潔凈度水平：IF鋼：[C]＜10ppm，[N]=20～45ppm；不銹鋼：[C]=100～300ppm，鉻的回收率=93～96％；高速車輪鋼和軸承鋼：TO＜10ppm，[H]＜1.5ppm。

本實用新型可達到：(1)消除RH吸嘴內(nèi)徑小、氬氣泡上升路程短和真空室存在鋼、渣結(jié)瘤、無加熱功能等缺點；(2)消除VOD吹煉過程中鋼、渣噴濺嚴重和桶襯壽命短的缺點以及AOD難于煉超低碳不銹鋼和氬氣耗量大、爐襯壽命低的缺點；(3)消除LF和VD爐埋弧渣外溢和去氣能力差的缺點并綜合真空、攪拌、加熱、爐渣精煉、噴粉和喂線等多種功能于一臺設(shè)備，同時采用頂、底、側(cè)三個方向復(fù)合吹氣以達到提高脫碳速度，使終點碳＜10ppm，增強去氣效率，使[H]＜1.5ppm，[N]=20～45PPm，經(jīng)濟、有效、高質(zhì)量地煉出IF鋼，超低碳不銹鋼，高速車輪鋼，并進一步提高軸承鋼等多種鋼的質(zhì)量。