[發明專利]鋼液真空精煉系統及方法

有效

• 申請號: 200710017438.0
• 申請日: 2007-02-14
• 公開（公告）號: CN101245405A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 張作儉
• 申請（專利權）人: 張作儉
• 主分類號: C21C7/10
• 分類號: C21C7/10
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司
• 代理人: 徐平

技術領域

本發明涉及一種鋼液真空精煉系統及方法，具體涉及一種冶金領域鋼液真空精煉系統及方法。

背景技術

在冶金煉鋼領域，對鋼液真空精煉都需要抽真空，目前抽真空采用的是蒸汽流真空泵的抽真空系統。它是由鍋爐燃燒產生水蒸汽，水蒸汽在管道噴射形成射流氣體，射流氣體經過真空罐體上口帶出氣體，完成抽真空。

蒸汽流真空泵的抽真空系統一般包括真空罐體，鋼包，真空罐蓋，吹氧系統，鍋爐，射流泵組，吹氬系統以及多級水池等部分組成。該系統通過出氣口后的氣體是一種混合氣體，這種混合氣體包括水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳以及含有鋼雜質的廢氣，故抽出氣體需要除雜和治理，才能排放。目前對抽出氣體的除雜和治理是采用多級水池除雜和治理，這種處理方式浪費和污染水資源且造成系統體積龐大、復雜。

鍋爐無論是燃燒原煤、煤氣還是油料產生蒸汽都有大量的能量損耗，同時鍋爐燃燒造成污染；此外，在真空罐體內的氣體以一氧化碳和二氧化碳為主的混合氣體，由于水分子載能有限，水分子的分子量為18，而真空罐體內的混合氣體的分子量應當介于一氧化碳28和二氧化碳44之間，遠大于水分子的分子量。因此靠水分子撞擊帶出氣體的抽真空系統效果非常差進而鋼液精煉的效果非常差；冷卻和除雜又增加了水池及水泵等設施，浪費了水資源和電能，也增加了鋼液精煉的成本。

隨著工業經濟的不斷發展，各類資源和能量消耗日益加大，為了保護和節約資源，實現經濟可持續發展，國家對資源和能耗的合理利用提出了更高的要求。在現有真空技術應用中能耗和水資源浪費一直是困擾其應用的關鍵問題。蒸汽流真空泵的抽真空系統存在蒸汽耗量大，是因為蒸汽流真空泵效率低下，同時水資源浪費嚴重，水池治理抽出氣體的廢氣效果不好，造成環境污染。鍋爐燃燒的廢氣排放，已經是城市化過程不允許的一種存在。

總結起來目前采用蒸汽抽真空系統的鋼液精煉系統，存在以下缺點和不足：

1.能量消耗大。采用蒸汽流真空泵，所需水能及把水加熱所需的熱能巨大，而且水蒸汽氣的能量利用率很低，能量消耗大。

2.體形復雜、龐大，占用空間大。除雜和治理抽出氣體的多級水池以及鍋爐等設備造成體形復雜、龐大，占用空間大。

3.除雜效果差，環境污染嚴重。利用多級水池除雜和治理，效果不明顯，而且污染水資源，造成環境污染。

4.吹氧量大。水蒸汽氣在管道噴流帶出氣體的效果不好，造成鋼包口壓力很難降低，需增大吹氧量，造成氧氣資源浪費。

5.吹氧量無法有效控制。抽出氣體中水蒸氣占有大量比重，因此氧氣量的測量無法準確完成，吹氧量無法有效控制。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種鋼液精煉系統及方法，其解決了背景技術中能量消耗大、除雜效果差，污染環境的技術問題。

本發明是用真空機械泵取代蒸汽流真空泵進行真空吹氧脫碳、脫氣。因為真空機械泵可以準確控制工藝過程的真空度要求，達到自動化控制過程。

實現本發明上述目的技術解決方案：

一種鋼液真空精煉系統，包括真空罐、抽真空系統以及設置在真空罐和抽真空系統之間的出氣管道，所述真空罐包括真空罐體、設置在真空罐體頂部的真空罐蓋、設置在真空罐體內的鋼包、設置在真空罐頂部的氧氣系統以及真空罐體底部的氬氣系統，其特殊之處在于：所述抽真空系統包括至少一個真空機械泵組；所述鋼液精煉系統還包括設置在出氣管道上的除雜和治理系統；所述的除雜和治理系統包括一環形腔體和設置在該環形腔體出氣口的濾布，該環形腔體的底部還設置有雜質收集通道。

上述鋼液真空精煉系統還包括計算機控制系統和溫度測量系統，所述溫度測量系統可測量真空罐體、真空罐蓋、出氣管道和真空機械泵組的溫度，所述計算機控制系統可采集溫度測量系統所測量的各個溫度。

上述鋼液精真空煉系統還包括氧氣測量系統，所述氧氣測量系統設置在除雜和治理系統和真空機械泵組之間的出氣管道中，所述計算機控制系統可采集氧氣測量系統所測量的氧氣含量并相應控制氧氣系統的供氧量。

上述真空罐設置有自動開罐裝置，所述自動開罐裝置為罐蓋行走車。

上述鋼液真空精煉系統還包括單真空倉加料系統，所述單真空倉加料系統設置在真空罐蓋上并與真空罐連通。

一種使用上述鋼液真空精煉系統的鋼液精煉方法，其特殊之處在于：所述方法包括以下步驟：

1).置鋼液、調氬

在真空罐體內置入鋼液，接好氬氣系統的吹氬管路，調定吹氬量的范圍在1～4L/t·min；

2).真空吹氧脫碳