[實用新型]一種保護出鋼過程中的鋼水合金化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720183416.0
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN206622580U
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 張立強;吳朝陽;凌海濤;彭世恒;王海川;萬勇;劉勇
• 申請（專利權）人: 安徽工業(yè)大學
• 主分類號: B22D1/00
• 分類號: B22D1/00;B22D41/00;C21C5/52
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 蔣海軍,胡鋒鋒

技術領域

本實用新型涉及鋼鐵冶金煉鋼技術領域，更具體地說，涉及一種保護出鋼過程中的鋼水合金化裝置。

背景技術

鋼水經(jīng)電爐冶煉出鋼后爐外精煉及連鑄工藝對鋼中氧、氮、氫及溫度的控制非常嚴格。但是，出鋼過程中鋼水直接和空氣接觸，從而導致大量的氮氫等有害氣體進入鋼水，氮是一般鋼種中的有害元素，在出鋼過程，裸露的鋼水與空氣直接接觸，從而增加了鋼水中的氮含量，一般增加10-20ppm。因空氣中含有一定的濕度，也會造成鋼水增氫，氫在鋼中容易產(chǎn)生白點，使鋼產(chǎn)生氫致裂紋；降低了產(chǎn)品質量。而且，特別是在鋼水出鋼后在鋼包中加入合金料進行脫氧合金化時，由于部分合金元素(例如：Al、Nb、V、Ti)易與鋼水中的N元素結合形成氮化物或者碳氮化合物，進而嚴重惡化了鋼的性能，為后續(xù)爐外精煉和連鑄帶來壓力，并大大增加了生產(chǎn)成本，降低了合金化后的鋼液質量。急需針對現(xiàn)有鋼水出鋼、合金化工藝，開發(fā)出在出鋼和合金化的過程中，對鋼水進行保護，提高合金化鋼液的質量。

此外，對溫度的影響非常大，這一過程大概持續(xù)4-6分鐘，出鋼過程中，鋼水因熱輻射、對流散熱、脫氧合金化、鋼包內(nèi)襯吸熱等引起鋼水溫度降低。為此，生產(chǎn)上采用合金加熱、鋼包烘烤及優(yōu)化調(diào)度等，降低出鋼過程中的溫降。但是，對鋼水與空氣間產(chǎn)生的輻射散熱和對流散熱未采取任何措施，造成鋼水散熱嚴重，從而引起鋼水溫降難以有效控制。

經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，在連鑄過程中，已采用保護管對鋼水進行保護，如：發(fā)明創(chuàng)造的名稱為：復合式鋼水保護套管(專利號：ZL99229239.5，申請日：1999-08-20)、發(fā)明創(chuàng)造的名稱為：一種用于鋼水澆注時的防增氮保護管(專利申請?zhí)枺篫L201520734792.5，申請日：2015-09-22)。但是這種保護管卻難以在出鋼過程中對鋼水進行保護。

此外，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為：一種防止轉爐出鋼過程中鋼水增氮的方法(專利申請?zhí)枺?01010588760.0，申請日：2010-12-15)，采取在轉爐出鋼前和出鋼過程中，控制吹氬時間和氬氣流量，分兩段或連續(xù)不間斷地向鋼包內(nèi)吹入氬氣，直至出鋼結束。從而使鋼包內(nèi)的空氣被吹入的氬氣排出，防止出鋼至鋼包內(nèi)的鋼水與空氣接觸，使鋼包內(nèi)的鋼水始終處于氬氣保護狀態(tài)，既防止鋼水與空氣接觸造成的增氮，同時使鋼水中極易吸附在氣泡表面的[N]能夠隨著氬氣泡的上浮排出而被去除。該方法雖然可以在一定程度上防止鋼水增氮，但是卻難以實現(xiàn)在保護出鋼的過程中進行合金化，出鋼的過程中仍然易使得合金元素與氮元素形成氮化物或者碳氮化合物。

實用新型內(nèi)容

1.實用新型要解決的技術問題

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中在鋼液出鋼、合金化后鋼液質量降低的問題，提供一種保護出鋼過程中的鋼水合金化裝置，在鋼包車上安裝出鋼保護管和合金加料器，出鋼過程中出鋼保護管可以對鋼水進行保護，合金加料器可以進行合金化，減小出鋼、合金化過程中鋼水對氮氫等有害氣體的吸附量，可以提高鋼水質量；進一步地，可以減少了鋼水熱損失，降低煉鋼能耗。

2.技術方案

為達到上述目的，本實用新型提供的技術方案為：

本實用新型的一種保護出鋼過程中的鋼水合金化裝置，包括鋼包車、出鋼保護管和合金加料器，所述的鋼包車包括保護管調(diào)控單元、加料器調(diào)控單元和鋼包罐；上述的出鋼保護管安裝于保護管調(diào)控單元上，保護管調(diào)控單元用于調(diào)控出鋼保護管的位置，出鋼保護管用于在出鋼過程中對鋼水進行保護；上述的合金加料器安裝于加料器調(diào)控單元上，加料器調(diào)控單元用于調(diào)控合金加料器的位置，合金加料器用于向鋼包罐中加入合金料。

優(yōu)選地，所述的出鋼保護管包括保護套管和連接套管，所述的連接套管用于與出鋼口連接；所述的保護套管的套管入口端與連接套管相連，并構成貫通的出鋼保護管，所述的保護套管的內(nèi)徑大于出鋼口的直徑，鋼水流經(jīng)保護套管時與保護套管的內(nèi)壁之間具有間隙。

優(yōu)選地，所述的保護管調(diào)控單元和加料器調(diào)控單元結構相同，其包括豎直伸縮機構、水平伸縮機構和旋轉機構，所述的豎直伸縮機構固定安裝于鋼包車上，水平伸縮機構通過旋轉機構轉動安裝于豎直伸縮機構的上部。

優(yōu)選地，所述的合金加料器傾斜設置，合金加料器用于將合金料加入到出鋼保護管的下部。

優(yōu)選地，所述的鋼包罐上設置有鋼包蓋，鋼包蓋上設置有與合金加料器相配合的合金料口，鋼包蓋上還設置有與出鋼保護管相配合的鋼水導入口。

優(yōu)選地，保護套管為錐形管，且保護套管的套管入口端的內(nèi)徑小于套管出口端的內(nèi)徑，且套管入口端的內(nèi)徑大于出鋼口的直徑。