[发明专利]一种精炼旋转喷吹的脱氧装置及脱氧方法

说明书

本发明公开一种精炼旋转喷吹的脱氧装置和脱氧方法，将脱氧剂输送至钢液内部，对比常规钢水脱氧及脱氧剂的投放方式，在本发明中，脱氧剂伴随微气泡受离心力和上浮力的共同作用，沿螺旋线向液面漂浮，在离心力作用下，气泡向粉剂喷出方向区域运动，使脱氧剂更好的弥散于钢液中，同时在钢液内形成涡流缓慢上升，从而增加了脱氧剂在钢液内的停留时间，提高了钢液内脱氧的动力学条件，促进钢液中Al₂O₃夹杂与其他细小颗粒碰撞、聚集和长大，弥散的气泡伴随夹杂物充分上浮，提高了钢液的纯净度及脱氧剂的利用率。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，特别涉及一种精炼旋转喷吹的脱氧装置及脱氧方法。

背景技术

洁净化是现代钢铁材料发展的主要趋势，洁净钢生产是现代钢铁冶炼技术发展的重要方向。O、P、S、H四大杂质元素的深处理问题，一直是伴随品种钢生产过程钢质纯净化与成本之间的主要矛盾及障碍。常规处理手段主要依靠真空(RH、VD)及电极(LF)。但此方法设备费用昂贵，使用和维护费高，既使轻处理一个工序成本也在30-60元/t，尤其在当下市场价格竞争异常激烈的前提下，提质增效更加重要。

采用不同的还原剂和还原工艺，对钢液的脱氧、脱硫、合金化、提高钢液的纯净度，都起着关键的作用。特别是对复合脱氧剂及脱氧工艺的研究，探索其能对氧化性钢液既能充分脱氧、又能有效去除脱氧夹杂。向钢包内撒入脱氧剂的缺点是：渣钢界面传质速度慢，脱氧时间长，造成生产率降低。应用常规脱氧方法对于含碳量低于0.10％的低碳钢，易出现脱氧不良使得铸坯产生皮下气泡或因非金属夹杂物导致水口结瘤、铸坯夹杂增加等问题。钢水的脱氧程度直接影响了钢中氧化夹杂物的数量，进而影响钢材的力学性能。

公告号CN201210269403.7提出一种钢水脱氧改质剂，其成分为Al₂O₃、Al、CaCO₃、NaCO₃、BaCO₃等组成混合物，其中CaCO₃的比例大于60％，该方法将脱氧剂在钢水精炼过程中投入钢包中，利用混合物在钢液中产生有用气体及微细分散颗粒，促使钢水快速脱氧。但该方法直接将脱氧剂加入在钢液内，对于脱氧反应的动力学条件控制较差，脱氧粉剂在钢液内不易扩散，使得粉剂的利用率较低，生产成本较高。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种精炼旋转喷吹的脱氧装置及脱氧方法，解决了常规钢水脱氧过程中，脱氧剂不易扩散、利用率低，脱氧产物不易上浮去除的问题。

本发明目的是通过下面的技术方案实现的：

一种精炼旋转喷吹的脱氧装置，包括升降装置、供气系统、加料系统、旋转接头、旋转装置、旋转横枪、T形搅拌头、中空旋转管和框架；所述旋转横枪的枪身为中空管，枪头为T形搅拌头，在T形搅拌头的两侧设有喷吹孔，枪身及T形搅拌头包裹耐火材料；所述旋转装置包括电机和其内的空心轴；旋转横枪与旋转装置下部连接，枪身通过法兰与空心轴连接；旋转装置上部与中空旋转管下部连接，空心轴通过法兰与中空旋转管下部连接；中空旋转管上部与旋转接头内的轴承连接；旋转接头与供气系统和加料系统连通；旋转接头与框架固定；旋转装置固定在框架内，框架上端与升降装置连接；所述的升降装置包括卷扬机、定滑轮、吊钩，支撑架、设置在框架一侧的导向环、与导向环配合的导向杆；卷扬机、定滑轮、导向杆固定支撑架上；吊钩通过钢丝绳与框架连接。

所述的旋转横枪总长度为4500-5000mm，枪身直径为150-200mm，T形搅拌头长度800-1000mm，直径为300-400mm，喷吹孔直径为10-20mm。

精炼旋转喷吹的脱氧方法，包括如下步骤：

1)转炉出钢温度控制在1550℃～1650℃；

2)旋转横枪通过升降装置由待机位开始下降，同时打开供气系统和加料系统，开始喷脱氧粉剂；