[發明專利]真空精煉爐的氧槍保護裝置

有效

• 申請號: 202010235569.1
• 申請日: 2020-03-30
• 公開（公告）號: CN111321277B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 李實;畢洪運;鄭海明;余海峰;莊清云;施志遠;張志霞;宋景喆;王剛
• 申請（專利權）人: 寶鋼德盛不銹鋼有限公司
• 主分類號: C21C7/068
• 分類號: C21C7/068;C21C7/10
• 代理公司: 福州鼎新知識產權代理有限公司 35263
• 代理人: 程捷;楊慧娟

本發明公開了一種真空精煉爐的氧槍保護裝置，其包括中空的轉軸和氧槍擋板，所述氧槍擋板水平固定安裝于轉軸的底部，轉軸的中空內腔穿設有進水管和回水管，氧槍擋板的內部設置有水冷通道，進水管的出水端和回水管的進水端分別與氧槍擋板的水冷通道連通并與氧槍擋板固定連接；轉軸的頂部自真空蓋下方經轉軸通孔穿出真空蓋外，轉軸與真空蓋之間安裝有密封機構，氧槍擋板位于真空蓋和鋼包防濺蓋之間，氧槍擋板的邊沿具有一缺口，真空蓋的外側安裝有旋轉驅動機構。本發明通過在真空精煉爐內安裝氧槍保護擋板可以在頂吹氧槍吹氧冶煉過程對氧槍進行在線同步保護，顯著減輕真空精煉爐內氧槍粘結渣鋼程度，實現氧槍穩定、安全及長壽命運行。

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶煉領域，尤其涉及一種真空精煉爐氧槍保護裝置。

背景技術

VOD精煉爐因真空環境下冶煉熱力學和動力學條件相對優越，具有較強冶金功能和能力，是目前生產高等級不銹鋼鋼液和高合金熔液的最佳冶煉裝備。但是，國內外VOD爐生產均存在真空吹氧脫碳冶煉過程渣鋼噴濺這一共性工藝控制問題。VOD真空吹氧脫碳冶煉過程中金屬和爐渣噴濺相當嚴重，主要是由于真空條件下吹氧脫碳的碳氧反應劇烈、高馬赫數氧氣射流沖擊金屬液面激烈等因素所致。

VOD真空渣鋼噴濺給裝備運行和正常冶煉帶來較大負面影響。真空精煉爐的結構主要包括爐體，爐體頂部安裝有真空蓋，真空蓋上于氧槍穿設工位安裝有氧槍中心套筒，爐體內于氧槍中心套筒的下方安裝有鋼包防濺蓋。VOD真空冶煉過程中從熔池噴濺上來的渣鋼容易粘附凝結到氧槍端部和真空蓋內頂部，極易造成氧槍、氧槍中心套筒等關鍵設備的損壞。首先，渣鋼噴濺嚴重時可造成氧槍頭部熔損漏水和噴嘴堵塞，影響正常安全生產及真空吹氧冶煉控制效果，此種情況下需要停止生產進行換槍修復處理，以致多數VOD爐氧槍端部使用壽命不足100爐；其次，渣鋼噴濺嚴重時渣鋼也容易粘附到氧槍中心套筒內，堵塞中心套筒，進而影響氧槍正常升降和順利投料。因此，為了避免VOD真空噴濺引起的氧槍系統粘結渣鋼等問題，有必要從冶煉工藝優化、或局部設備改進等角度采取一些有效的管控措施。

目前包括VOD精煉爐在內的煉鋼爐用頂吹氧槍防粘渣保護方法主要涉及如下專利中兩大類技術，一是優化工藝控制減少渣鋼噴濺及氧槍粘附渣鋼，二是增設氧槍刮渣器在線清理氧槍粘結的渣鋼。

授權公告號CN101845538B的中國發明專利公開了一種真空吹氧脫碳精煉爐冶煉不銹鋼劇烈噴濺控制方法，通過限定VOD爐起始鋼包及鋼水條件、合理控制真空吹氧脫碳過程工藝參數，可以適度減輕VOD爐氧槍因劇烈噴濺產生的渣鋼粘結，槍頭熔穿現象有所改觀，氧槍壽命得到一定提高。但是，此專利技術存在兩點不足：（1）因對入爐鋼包、鋼水等條件要求苛刻，以致生產管理和工序控制難度大，難以完全做到標準化穩定控制；（2）由于對工藝參數控制及限定要求較高，因此，操控難度較大，尤其是制約了VOD真空冶金功能和裝備能力充分發揮，進而影響冶煉質量水平和生產效率。

授權公告號CN106319144B的中國發明專利提供了一種多功能轉爐氧槍刮渣器及其使用方法，其刮渣器同時具有噴涂功能，應用后能夠減少氧槍粘渣并有效清除氧槍粘結物，減少人工手動處理粘槍作業時間及工作強度。

授權公告號CN106591531B的中國發明專利提供了一種特殊的轉爐氧槍使用和保護方法，采取吹氮濺渣護爐槍和吹氧煉鋼氧槍雙槍運行，其中濺渣槍采用刮渣器在線自動刮渣操作，煉鋼氧槍噴涂防粘耐火涂料，解決了氧槍鋼渣層裹混粘影響槍齡及安全生產的難題，延長了氧槍壽命，提高了轉爐生產效率。

正如碳鋼轉爐常壓冶煉爐氧槍系統一樣，部分VOD真空精煉爐也增設有氧槍刮渣器，刮渣器的確一定程度上能事后清理掉氧槍上粘結的渣鋼，從而保障了氧槍正常運行，但是，對VOD真空精煉爐來說，此類技術也存在兩個缺陷：（1）因VOD精煉爐冶煉不銹鋼過程粘結的富鉻化渣鋼相對偏硬，以致難以清理，刮渣效果不能完全保證；（2）VOD氧槍刮渣器通常設置在始終處于真空高溫環境下的氧槍密封通道內，容易受高溫強熱輻射作用而變形，以致刮渣效果不能持續保證，且變形損壞后維護起來比較麻煩。