[實用新型]一種單嘴三孔真空精煉爐

有效

• 申請號: 201720277636.X
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN206529494U
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 周小川;艾磊;楊蕓
• 申請（專利權）人: 中冶賽迪工程技術股份有限公司
• 主分類號: C21C7/10
• 分類號: C21C7/10
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司11275
• 代理人: 廖曦

技術領域

本實用新型涉及冶金行業中用于煉鋼鋼水爐外精煉領域的真空脫氣裝置，具體涉及一種單嘴三孔真空精煉爐。

背景技術

在爐外精煉領域，鋼水真空精煉設備主要有RH、單嘴精煉爐、VD等裝置。RH是指整體式或分體式的真空室，在處理鋼液時，所有冶金反應都是在真空室內進行，RH的底部為兩個相同大小的圓形浸漬管，分別為上升管和下降管，上部連接熱彎管，熱彎管與抽真空系統連接，各部分組合成為一套真空精煉裝置。其工作原理是通過上升管吹氣口吹入氬氣，同時在抽真空的作用下，驅動鋼包內的鋼液通過上升管進入真空室內，然后鋼液再由真空室通過下降管回到鋼包內，完成一次鋼液的循環。

RH精煉的限制性環節在于鋼液的循環流動和混合，無論鋼液成分和溫度均勻化，還是脫氣、脫碳、脫硫等精煉反應的速度與效果，都與之有關，循環流量越大，鋼水在鋼包中的混勻時間越短，脫氣脫碳時脫硫間越短。所以，循環流量是反映RH裝置處理效率的指標之一。

對于確定噸位和直徑的鋼包，提高RH循環流量的途徑有：

1)增大浸漬管上升管內徑；

2)增大提升氣流量；

3)增大上升管提升氣吹氣口處靜壓力；

4)減少真空室內壓力。

由于鋼液的精煉效率會受到循環流量的影響，循環流量越大越好。根據生產和實踐證明，但現有采用RH法的真空循環脫氣精煉裝置的鋼液循環流量卻存在一個上限值，依然存在以下不足之處：

1)提升氣流量超過其在上升管內鋼液中的飽和值時，循環流量不再增加，反而減小。

2)浸漬管上升管和下降管均需插入鋼包內，且二者直徑相等，浸漬管直徑受鋼包直徑限制。

3)上升管提升氣吹氣口處靜壓力由于浸漬管插入深度限制有個上限值。

4)RH真空室內的真空度已經達到100Pa以下，一般能達到50Pa，能夠滿足脫氣要求， 而繼續降低真空度則需更換更大抽氣能力的真空泵和要更多的能源，得不償失。

5)現有RH真空循環脫氣精煉裝置無法有效解決提升氣流量過小或分布不均時鋼包內死區的問題。

針對以上問題，受DH和RH的啟發，近些年來不斷有公開的專利對其進行改進，將DH的單管和RH的上下流雙管的方法結合的“單嘴精煉爐”。對于單嘴精煉爐來說，是將采用RH法的真空循環脫氣精煉裝置內上升管和下降管合并成一個單獨的圓筒形或橢圓筒浸漬管。單嘴精煉爐是通過鋼包底部透氣磚吹入氬氣。或如專利(申請號201510409388.5)所述在單管浸漬管一周同時設置多層的提升氣吹氣口吹入氬氣驅動鋼水，其中每層吹氣口設置有控制閥門。或如專利(申請號201320187158.5)所述一側帶提升氣吹氣口且橫截面為橢圓筒形的單嘴浸漬管可由其一側提升氣吹氣口吹入的氬氣。或如專利(申請號201210302397.0)所述鋼包底吹透氣磚加上近似圓形橫截面的單嘴精煉爐浸漬管周向設置多層的提升氣吹氣口共同吹入氬氣驅動，其中同層提升氣吹氣口2～6個為一組獨立控制；通過氬氣的上浮對鋼液進行攪拌，同時驅動鋼包內的鋼液向上運動，并實現鋼液在鋼包、浸漬管及真空室之間的循環。

單嘴精煉爐與采用RH法的真空循環脫氣精煉裝置相比，結構更加簡單。帶有鋼包底吹時氬氣氣泡的做功行程更大，鋼液的循環流量更大，鋼液循環過程中的溫降小，脫氣率更高。但單嘴精煉爐浸漬管內上升鋼液流場和下降鋼液流場還會相互干擾，降低循環效率，同時鋼液循環流量受鋼包底部透氣磚的透氣狀況制約，一旦底部透氣磚透氣性變差或堵塞就會導致鋼液循環量大幅降低，甚至鋼水無法進行循環流動。專利(申請號201420179382.4)所述一種帶中間擋墻將單嘴浸漬管一分為二和鋼包底吹驅動鋼水的單嘴精煉爐。專利(申請號201220713193.1)所述一種中間帶內部擋墻將單嘴浸漬管一分為二，同時浸漬管一側帶提升氣吹氣口驅動鋼水的單嘴精煉爐，