[實用新型]用于鐵合金循環真空精煉的鐵水包及鐵合金真空精煉系統

有效

• 申請號: 201822164481.6
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN209260138U
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 安邦;潘宏濤;鄭濤;李博
• 申請（專利權）人: 中冶京誠工程技術有限公司
• 主分類號: C21C7/10
• 分類號: C21C7/10;C21C7/072
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 閆加賀;姚亮

本實用新型提供了一種用于鐵合金循環真空精煉的鐵水包及鐵合金真空精煉系統，用于鐵合金循環真空精煉的鐵水包包括包體及真空室；包體為用于盛裝硅鐵鐵水及液態富錳渣的包體，真空室為下端開放的筒形結構；真空室位于包體上方；所述真空室包括真空室上部及浸漬管，該浸漬管的底端為坡面結構，該浸漬管的下端插入硅鐵鐵水中，且其下端盡可能靠近硅鐵鐵水及液態富錳渣之間所形成的渣金液面；包體的底面設置有第一透氣磚，該第一透氣磚位于靠近浸漬管中心處，且其通過底吹管路與底吹閥門站相連接；真空室上部的外壁頂端開設的入口與N級機械真空泵相連接。本實用新型還提供了一種鐵合金真空精煉系統，其包括所述用于鐵合金循環真空精煉的鐵水包。

技術領域

本實用新型涉及一種用于鐵合金循環真空精煉的鐵水包及鐵合金真空精煉系統，屬于冶金技術領域。

背景技術

隨著鋼鐵企業對精品鐵合金需求的增加，搖包精煉工藝在鐵合金行業的應用已越來越廣泛。利用搖包可以達到較好的錳硅合金精煉和中低碳錳鐵爐渣的貧化等。

常見的工藝流程有錳硅合金礦熱爐、精煉電爐和搖包三爐聯動作業。其中，精煉電爐為間斷操作，錳硅合金礦熱爐為連續操作，精煉電爐和錳硅合金礦熱爐同時出爐，精煉電爐產出的中低碳錳鐵渣(含錳20％左右)倒入搖包內，產出的鐵水作為最終產品，即中低碳錳鐵。錳硅合金礦熱爐煉出的錳硅合金熔體經過稱重兌入搖包。搖包以一定轉速旋轉，在良好的動力學條件下，錳硅合金中的Si快速地還原了中低碳錳鐵渣中的MnO，從而達到增錳脫硅的目的，待渣中的MnO貧化到一定要求后傾動搖包倒出廢渣。而脫去部分硅后的中間合金熔體重新兌入精煉電爐進一步精煉。精煉電爐在出鐵完成后，重新裝入總配料量二分之一的高品位錳礦和石灰進行熔化，待兌完經搖預精煉的中間合金后，再將余下二分之一的錳礦和石灰加入爐內，進一步脫硅升錳精煉，待取樣分析合格后出爐，從而完成一個周期性作業。

生產中低碳錳鐵，其原理主要是利用硅鐵中的硅與液態錳渣中的氧化錳在搖包內發生氧化還原反應生產Mn和SiO₂，此反應為劇烈的放熱反應，搖包法生產可以充分利用廢渣的熱量及硅與渣中MnO反應放出的熱。

2(MnO)+[Si]＝2[Mn]+(SiO₂)。

搖包的作用是將渣和鐵水放入搖包內進行搖動，改善動力學條件，使渣鐵混合，增大反應界面，加速擴散過程，縮短反應時間。在偏心軸的帶動作用下，搖包做水平偏心平動。由于搖包壁的作用和液態熔體的慣性，液態合金和熔渣發生相對于包體的擺動和轉動，發生卷鐵乳化現象，有效擴大了渣金接觸面積，加速了傳質過程，促進了化學反應的完成。

影響搖包內界面運動的主要因素有：轉速、偏心距、液面高度、上下液體比和搖包直徑等，其中，轉速是最主要的影響因素，其次是偏心距。

搖包設備主要由搖包(含內襯)、搖架、偏心搖動裝置、傳動裝置、傾翻裝置、潤滑系統和控制系統等組成。

與本實用新型相關的現有技術一

現有技術一的技術方案：

“搖包-電爐法”是生產中低碳錳鐵的主要方法。典型的生產低碳錳鐵的工藝是先將錳硅合金礦熱爐生產的液態硅錳合金，存放于鐵水包內，將精煉電爐生產的富錳渣，存放于渣包內，再采用鑄造起重機將液態硅錳合金及富錳渣一起緩慢地加入搖包內進行硅錳合金脫硅反應，兩者的體積之和一般不超過搖包有效容積的1/2。啟動搖包機構，在偏心軸的作用下搖包進行水平擺動，搖動10-15分鐘。采用天車傾動搖包，倒出搖煉好的合金在鐵水包內，爐渣倒入渣包內。合金兌入精煉電爐進行精煉，爐渣進行水淬處理。精煉電爐內精煉完成以后，鐵水出爐，進行澆鑄。

搖包反應器內為渣金液—液兩相反應，高溫下的渣和金屬反應速率遠大于兩相間傳質速率，所以傳質步驟為控制環節。采用偏心旋轉的搖包可在很大程度上促進渣金兩液相的混合，增加渣金兩相的接觸面積，從而加快渣金兩相間反應的進行。

現有技術一的缺點：