[發明專利]一種轉爐真空冶煉裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201310001274.8
• 申請日: 2013-01-05
• 公開（公告）號: CN103045793A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 馬琳;王博;劉化軍;許榮昌;陳雷;陳顏
• 申請（專利權）人: 萊蕪鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: C21C5/42
• 分類號: C21C5/42;C21C7/10
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

技術領域

本發明涉及煉鋼領域，特別涉及一種轉爐真空冶煉裝置及其使用方法。

背景技術

近年來，我國汽車、造船、集裝箱、石化、電工等行業對優質鋼需求旺盛。隨著鋼材(特別是高附加值產品)市場競爭的日趨激烈，許多鋼廠為提升產品競爭力，提高鋼的純凈度，改善鋼材性能，已建立起大規模生產超純凈鋼(指雜質總質量滿足下列公式的鋼鐵：S+P+N+H+O≤100×10^-6)的生產體制。

轉爐煉鋼處于煉鐵、軋鋼的中間環節，前工序受高爐鐵水供應的制約，后工序要滿足軋鋼對品種質量的要求。其主要任務就是將含有較多雜質的鐵水與吹入的氧氣發生反應，達到脫碳、脫磷、脫硫、脫氧、去除雜質的目的，從而獲得符合要求的鋼水成分和溫度。由于我國高爐生產能力的逐年增長，現有軋機生產能力已大于煉鋼生產能力，廢鋼資源的短缺，電力的緊缺和電價的昂貴，限制了電弧爐煉鋼的發展。今后轉爐煉鋼仍將呈發展態勢，鋼產量和質量也將視市場需求同步適度增長。

真空脫氣冶煉工藝是爐外精煉中廣泛應用的一種手段，也被用于真空感應爐，隨著真空技術的發展，真空設備的完善和抽空能力的擴大，在煉鋼中的應用將越來越普遍，目前主要用于生產不銹鋼等特種鋼，特別是不能在常壓環境中進行有效生產的高鉻鋼，真空脫氣工藝不僅能降低反應產物CO的分壓，而且可以防止過量鉻被氧化。使用真空處理的目的包括：脫除氫和氧，并將氮氣含量降至較低范圍；去除非金屬夾雜物，改善鋼水潔凈度；生產超低碳鋼；使一種元素比其他元素優先氧化(如碳優先于鉻)；化學加熱；控制澆注溫度等。真空冶煉工藝可以在以下幾個方面對鋼水冶煉產生影響：(1)氣體在鋼液中的溶解與析出；(2)用碳脫氧時的脫碳反應；(3)鋼液或溶解在鋼液中的碳與爐襯的反應；(3)合金元素的揮發；(4)金屬夾雜及非金屬夾雜物的去除。由于工業用真空的工作壓力均大于50Pa，所以真空冶煉工藝只對脫氣、碳脫氧、脫碳等反應產生較為明顯的影響。

目前，應用真空冶煉技術的真空感應爐主要是應用電磁感應的作用，在金屬爐料本身產生電流，再依靠金屬爐料本身的電阻，按照焦耳——楞次定律，將電能轉換為熱能，用以熔煉金屬。其存在有以下的缺點：①設備復雜，價格昂貴，投資大；②維修不方便，冶煉費用高，成本比較高；③冶煉過程中坩堝耐火材料污染金屬；④生產批量小，檢驗工作量較大，難以應用于大規模的工業化生產。

發明內容

本發明的目的在于將真空冶煉技術引用到鋼水的轉爐冶煉中去，從而有效的去除鋼水中N、H、O等氣體含量、促進脫碳脫氧反應的進行、減少金屬及非金屬夾雜、提高鋼水純凈度、提升產品質量，擴大高附加值產品的開發范圍。

為了實現上述目的，本發明提供了一種轉爐真空冶煉裝置，包括轉爐爐體1，在所述轉爐爐體1的頂部安裝有真空蓋4，在所述轉爐爐體1的側面中部開有用于出鋼的滑動出鋼口6；在所述真空蓋4上有真空抽氣口9，所述真空蓋4的中部開有通孔，所述氧槍3通過該通孔進入所述轉爐爐體1內；所述真空蓋4之上、所述氧槍3的四周還安裝有氧槍密封裝置5，所述氧槍密封裝置5上還安裝有真空合金料斗7。

上述技術方案中，所述轉爐爐體1的底部還包括有用于通入氬氣的吹氬口8。

上述技術方案中，所述吹氬口8采用在透氣磚上分布細小微孔的方式實現。

本發明還提供了一種采用所述的轉爐真空冶煉裝置進行冶煉的方法，包括：

步驟1)、將所述轉爐爐體1搖至兌鐵位置，所述轉爐爐體1前傾15--20°，在進行兌鐵時，轉爐爐體1配合鐵水包的傾斜逐漸下傾；

步驟2)、兌鐵完畢，將所述轉爐爐體1搖至零位，所述氧槍3處于非工作狀態；

步驟3)、所述轉爐爐體1前傾20-30°加入廢鋼；

步驟4)、將所述轉爐爐體1搖至吹煉位置，然后確定氧氣壓力調節方式和開氧方式，閉合所述真空蓋4，開啟抽真空裝置，使得轉爐爐體1內部鋼液上方的壓力為≤(1～10^-3)×133.3P_a.

步驟5)、降低所述氧槍3的位置，所述氧槍3通過所述氧槍密封裝置5上的通孔進入到轉爐爐體1內，其到達開氧點以下后點火，然后再逐步降低至冶煉槍位；

步驟6)、加入石灰，造渣；

步驟7)、氧氣通過所述氧槍3開吹5-12分鐘，在這一過程中測量爐內溫度的上升情況，從而確定剩余渣料加入時機和加入量；

步驟8)、進行取樣與測溫，根據結果補吹、加料，確認達到出鋼要求；