[实用新型]一种高效单嘴精炼炉

说明书

本实用新型提供一种高效单嘴精炼炉，属于冶金设备技术领域。该设备包括钢包和单嘴真空系统，单嘴真空系统位于钢包上方，单嘴真空系统包括真空加料仓、真空室上部、真空室下部和浸渍管，钢包底部设有底吹透气砖一和底吹透气砖二。本实用新型在传统单嘴精炼炉与偏心单嘴精炼炉的基础上，通过增设钢包透气砖、优化炉型参数使钢包内部及浸渍管外围的钢液流动更为均匀，浸渍管外围所存在的流动“滞缓区”大幅降低，有效提高了精炼效率。本实用新型提供的单嘴精炼炉冶炼特殊钢工艺，能够在小于30min时间内，将钢液中O、N、H等杂质元素及夹杂物含量稳定降低至极低水平，其中ω[O]≤15ppm，ω[H]≤2ppm，ω[N]≤50ppm，非金属夹杂物数量少且细小弥散。

技术领域

本实用新型涉及钢铁冶金生产技术领域，特别是指一种高效单嘴精炼炉。

背景技术

本实用新型所涉及到的单嘴精炼炉最早由我国北京钢铁学院(现：北京科技大学)在1976年首次提出[文献1：北京钢铁学院，大连钢厂试验小组(张鉴执笔)：单咀插入式真空吹氩试验结果，大连特殊钢，1978，No.1，P5-26]，当时起名为“单咀插入式真空吹氩法”，在此基础上形成了“一种单嘴真空精炼设备”专利[文献2：张鉴；杨念祖；王潮等：一种单嘴真空精炼设备，授权公告号：CN2040910U]，并取名为“单嘴精炼炉”，一直沿用至今。

在此基础上，张鉴等进一步实用新型了“多功能复吹单嘴精炼炉”[文献3：张鉴，成国光等：多功能复吹单嘴精炼炉，授权公告号：CN2432219Y]，其功能在文献2的基础上，增加了真空室顶部氧枪装置、炉膛侧壁下部侧吹喷嘴装置、侧壁上部加热装置，以及邻近真空室工作平台上的喷粉和喂线装置，并提出真空室炉膛内径与吸嘴(单嘴)内径之比为(1.0～1.5)：1。

随着对单嘴精炼炉研究和应用的不断深入，申请人通过系统总结实际生产中单嘴精炼炉精炼工艺，提出了“单嘴精炼炉冶炼超洁净钢工艺”[文献4：张鉴，成国光，秦哲：单嘴精炼炉冶炼超洁净钢工艺，授权公告号：CN101921895B]。针对小钢包(容量80t以下)匹配单嘴精炼炉在使用过程中产生的取样与测温等困难，申请人通过系统的理论研究与工业实践，提出了“偏心单嘴精炼炉”[文献5：成国光，朱梅婷，代卫星等：偏心单嘴精炼炉及精炼工艺，授权公告号： CN206768169U]，浸渍管的偏心布置有效的解决了上述实际问题，并在一定程度上改善了浸渍管外围钢液和炉渣的流动性，精炼效果有所提高。

在进一步的生产实践中发现，浸渍管外围的钢液仍存在一部分流动“滞缓区”，“滞缓区”的分布主要集中于“环流区Ⅲ”(上述文献5)的上方，“滞缓区”的存在容易发生炉渣结壳、浸渍管粘渣等现象，影响冶炼的顺行，同时，“滞缓区”的存在也会导致精炼过程中该区域钢液成分、温度的不均匀。

为解决以上问题，综合实验研究及工业实践提出了一种高效单嘴精炼炉及相关的特殊钢冶炼工艺，通过对单嘴精炼炉的炉型及冶炼工艺进行深入地优化设计，使单嘴精炼炉具有更高精炼效率、更稳定的精炼效果。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种高效单嘴精炼炉。

高效单嘴精炼炉包括钢包和单嘴真空系统，单嘴真空系统位于钢包上方，单嘴真空系统包括真空加料仓、真空室上部、真空室下部和浸渍管，真空室上部、真空室下部和浸渍管分别位于单嘴真空系统的上、中、下部位，真空加料仓位于单嘴真空系统右上方并穿过真空室上部，浸渍管浸入钢液液面下，钢包底部设有底吹透气砖一和底吹透气砖二，竖直位置上底吹透气砖一和底吹透气砖二分别位于浸渍管内部和外部，底吹透气砖一产生的气泡柱通过浸渍管进入单嘴真空系统内部，底吹透气砖二产生的气体进入单嘴真空系统外部。

其中：

真空加料仓、真空室上部、真空室下部内部均为抽真空。