[發(fā)明專利]一種鋼包精煉爐頂?shù)讖?fù)吹脫氫方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710047424.3
• 申請(qǐng)日: 2007-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN101418366A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳兆平;沈建國;姜周華;戰(zhàn)東平;張慧書
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司;東北大學(xué)
• 主分類號(hào): C21C7/072
• 分類號(hào): C21C7/072
• 代理公司: 上海開祺知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 竺 明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋼包精煉爐(LF爐)頂?shù)讖?fù)吹脫氫方法。?

背景技術(shù)

氫是鋼中的有害元素，它的存在極大地危害鋼的性能，導(dǎo)致氫脆、白點(diǎn)等現(xiàn)象。大量試驗(yàn)表明當(dāng)鋼中氫含量低于2ppm時(shí)其對(duì)鋼的性能危害基本可以忽略。?

煉鋼精煉過程脫氫方法有物理方法和化學(xué)方法。?

物理方法為真空脫氫法，包括已公開專利的VD法、RH法、DH法等，其共同特點(diǎn)是真空條件下使氣液兩相中氫的濃度差增加，極大地改善了脫氫的動(dòng)力學(xué)條件，從而使鋼中的氫含量降到極低水平。?

化學(xué)方法脫氫主要通過在鋼包精煉爐(LF爐)上通過噴吹裝置向爐內(nèi)噴入化學(xué)粉劑從而達(dá)到脫氫的目的，如中國專利號(hào)CN185100331公開的發(fā)明采用噴射冶金合成粉劑脫氫，中國專利號(hào)CN86107918公開的發(fā)明采用稀土合金脫氫方法，中國專利號(hào)CN1030793公開的發(fā)明采用噴吹CCl₄?與Ar混合脫氫方法。?

真空脫氫法存在的問題是，由于真空設(shè)施投資較大、抽真空成本高昂，因此鋼種經(jīng)過真空流程將會(huì)大幅度增加產(chǎn)品成本，而且由于真空處理時(shí)沒有加熱系統(tǒng)，對(duì)于鋼液的溫度控制以及工藝流程的連續(xù)性造成了影響。?

噴射化學(xué)粉劑脫氫法的問題是，由于噴吹化學(xué)粉劑技術(shù)目前尚未成熟，而且噴吹粉劑會(huì)增加鋼中夾雜，從而導(dǎo)致鋼液潔凈度的降低。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種鋼包精煉爐頂?shù)讖?fù)吹脫氫方法，可以實(shí)現(xiàn)不經(jīng)過真空流程脫除鋼中氫，簡化煉鋼工藝流程，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是：?

一種鋼包精煉爐頂?shù)讖?fù)吹脫氫方法，其包括如下步驟：?

a)將鋼包精煉爐原有石墨電極更換為中空石墨電極，從中空石墨電極頂部吹入氣體，底部通過透氣裝置底吹A(chǔ)r；鋼包精煉爐鋼包進(jìn)入加熱工位，降電極，根據(jù)鋼種的不同，接通底吹管路，打開透氣閥，進(jìn)行底吹氬氣攪拌，開始鋼包精煉爐正常冶煉處理；?

b)鋼包精煉爐正常冶煉過程完畢，鋼液中除氫外其他成分基本合格后，根據(jù)鋼包精煉爐鋼包容量100t～300t及所冶煉鋼種的不同，控制好底吹透氣磚的流量≤10m³/min和壓力2MPa～10MPa，打開頂吹氣管路閥門頂吹氬氣，氣體壓力1.5MPa～10MPa，流量≤10m³/min及吹氣時(shí)間≤60min，在爐內(nèi)形成良好的脫氫條件；?

c)采用頂?shù)讖?fù)吹5～60min，然后提升電極，同時(shí)停止頂吹氣體和底吹氣體，或者只停止頂吹氣體，繼續(xù)進(jìn)行底吹操作；?

d)最后停止鋼包精煉爐全部操作，將鋼包送入下一工位。?

本發(fā)明改造鋼包精煉爐(LF爐)電極系統(tǒng)，將原來的實(shí)心石墨電極替換成中空石墨電極，中空石墨電極與頂吹供氣系統(tǒng)相連接，此頂吹系統(tǒng)與LF爐原有底吹裝置相結(jié)合，通過在LF爐內(nèi)頂?shù)淄瑫r(shí)吹入氣體，達(dá)到脫除鋼中氫的目的。?

中空石墨電極的孔徑為電極直徑的1/20至3/5，在LF爐精煉期間，通過鋼包底部的透氣磚和頂部中空石墨電極同時(shí)吹入氣體，利用鋼中氫與等離子體組分中的元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、吹入的氣體形成的微細(xì)氣泡增大脫氫反應(yīng)的界面積和氫氣泡的形核核心的作用，從而形成了有利于脫氫的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件，將鋼中的氫除去。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：?

1.LF爐頂?shù)讖?fù)吹脫氫法不需對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行較大幅度的改動(dòng)，只需對(duì)石墨電極進(jìn)行鉆孔加工，加裝一套頂吹氣系統(tǒng)，設(shè)備即可滿足要求。?

2.在不采用真空流程的情況下，本發(fā)明也可使鋼中氫含量降到2ppm以下，最低可達(dá)到0.7ppm，完全可以替代真空流程脫氫。?

3.LF爐頂?shù)讖?fù)吹脫氫法相比于真空脫氣法，可以更好地對(duì)溫度進(jìn)行控制，從而更好地與連鑄工藝相配合。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明使用的鋼包精煉爐的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖中符號(hào)說明?

1交流電源????????2二次大電流導(dǎo)體?????3電極夾持器?

4中空石墨電極????5等離子電弧?????????6鋼包蓋?

7鋼包????????????8熔渣???????????????9鋼水?

10底氣管道???????11鋼包車????????????12底吹透氣塞?

13含氫氣體源(a氣體1；b氣體2；氣體3)?

14頂吹氣體閥站?

??(A減壓閥；B截止閥；C流量計(jì)；D流量調(diào)節(jié)閥；E快速切斷閥)?