[發(fā)明專利]一種在轉(zhuǎn)爐出鋼口中噴吹碳粉的預(yù)脫氧方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810038548.3
• 申請日: 2018-01-13
• 公開（公告）號: CN108060288B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉洪銀;孫建衛(wèi);路峰;王孝科;郝帥;王利;袁鵬舉;亓偉偉;王奉縣
• 申請（專利權(quán)）人: 山東鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 陳桂玲

本發(fā)明屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，本發(fā)明涉及一種在轉(zhuǎn)爐出鋼口中噴吹碳粉的預(yù)脫氧方法及裝置。在轉(zhuǎn)爐出鋼口的管狀耐材中安裝若干組碳粉噴管，在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，通過碳粉噴管向出鋼鋼流中噴吹碳粉，碳粉與鋼水中的溶解氧[O]發(fā)生反應(yīng)生成CO。通過出鋼口內(nèi)部的碳粉噴管向出鋼鋼流中噴吹碳粉來脫氧，脫氧產(chǎn)物為CO，氣態(tài)CO會從出鋼鋼流中逸出并排至大氣中，不會在鋼水中留下夾雜物，不會對鋼材質(zhì)量產(chǎn)生危害。碳粉具有較大的脫氧空間，擁有很強的脫氧能力，可將鋼水中40％以上的溶解氧脫除。相比與用鋁脫氧，采用碳粉約能節(jié)約90％的脫氧成本；相比于用硅進行脫氧，采用碳粉約能節(jié)約80％的脫氧成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，本發(fā)明涉及一種在轉(zhuǎn)爐出鋼口中噴吹碳粉的預(yù)脫氧方法及裝置。

背景技術(shù)

轉(zhuǎn)爐擁有很強的脫C、脫P能力，隨著客戶對鋼材質(zhì)量要求的提升，大部分鋼廠的轉(zhuǎn)爐冶煉中均進行深脫P操作，轉(zhuǎn)爐冶煉終點控制P≤0.015％，為把磷控制該較低的含量，需要加大供氧量進行氧化脫磷，把鋼水中氧控制在400～600ppm，造成鋼水過氧化嚴(yán)重。為達到深脫磷的效果，轉(zhuǎn)爐一般采取吹入過量的氧氣的方法，除超低碳鋼外，轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中的碳也遠小于鋼材目標(biāo)成份中的碳。

目前鋼廠大部分采用在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中通過向鋼包中添加強脫氧劑將這些溶解氧脫除，脫氧劑一般為含Al、Si、Mn、Ca、Mg的物質(zhì)，擁有很強的脫氧能力，但是這些脫氧劑與氧反應(yīng)后會生成Al₂O₃、SiO₂、MnO、CaO、MgO等夾雜物，這些夾雜物對鋼材有很大的危害，需要通過后續(xù)的吹氬或精煉工序去除，較長時間的吹氬和精煉會增加生產(chǎn)成本。

還有部分鋼廠采用在轉(zhuǎn)爐出鋼過程的前1/2～1/3時期向鋼包中添加部分碳粉用于預(yù)脫氧，在轉(zhuǎn)爐出鋼過程的后期向鋼包中添加鋁類強脫氧劑用于深脫氧，并添加合金調(diào)整鋼水成份。該方法雖然在轉(zhuǎn)爐出鋼過程的前期能起到用碳粉代替部分鋁類脫氧劑進行脫氧的效果，但在轉(zhuǎn)爐出鋼過程的中后期，由于鋁類脫氧劑以及脫氧能力較強的合金的加入，使得起主要脫氧作用的仍然為鋁類脫氧劑以及脫氧能力較強的合金，碳粉起不到脫氧效果。并且由于碳粉密度小，加入鋼包中后，未溶解到鋼水中的碳粉會上浮到鋼水表面，脫氧動力學(xué)條件較差。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上問題，本發(fā)明提供一種在轉(zhuǎn)爐出鋼口中噴吹碳粉的預(yù)脫氧方法及裝置。

一種在轉(zhuǎn)爐出鋼口中噴吹碳粉的預(yù)脫氧裝置，其特征在于，在平行與出鋼口的方向上布置一根噴吹碳粉用的總通道，噴吹碳粉用的總通道與噴粉系統(tǒng)連接，環(huán)繞出鋼口布置2～8組圓環(huán)形碳粉通道，所有的圓環(huán)形碳粉通道3均與噴吹碳粉用的總通道相連，并且每一組碳粉通道上都連接2～8根鑲嵌于出鋼口耐材內(nèi)的碳粉噴管。

更優(yōu)選的，在轉(zhuǎn)爐出鋼口中噴吹碳粉的預(yù)脫氧裝置還包括閥門；噴吹碳粉用的總通道通過閥門與噴粉系統(tǒng)連接。

更優(yōu)選的，在轉(zhuǎn)爐出鋼口中噴吹碳粉的預(yù)脫氧裝置還包括流量計和/或壓力表；噴吹碳粉用的總通道通過流量計和/或壓力表與噴粉系統(tǒng)連接。

更優(yōu)選的，在轉(zhuǎn)爐出鋼口中噴吹碳粉的預(yù)脫氧裝置還包括緩沖氣罐；噴吹碳粉用的總通道通過流量計、壓力表、緩沖氣罐和/或閥門中的一個或多個與噴粉系統(tǒng)連接。

優(yōu)選的，噴吹碳粉用的總通道的內(nèi)徑為Φ20～30mm，材質(zhì)為鋼質(zhì)。

優(yōu)選的，圓環(huán)形碳粉通道的內(nèi)徑為Φ10～15mm，材質(zhì)為鋼質(zhì)。

優(yōu)選的，碳粉噴管的內(nèi)徑為Φ4～9mm，材質(zhì)為鋼質(zhì)。

需要更換出鋼口時，將布置有碳粉噴管的出鋼口安裝到轉(zhuǎn)爐上，將暴露與出鋼口外部的噴吹碳粉用的總通道和圓環(huán)形碳粉通道用耐火泥包裹住，轉(zhuǎn)爐余熱將耐火泥烘干后，轉(zhuǎn)爐可以進行正常的冶煉操作。