一种全底吹钢包精炼钢液的装置及方法

摘要

本发明属于钢铁精炼技术领域，尤其涉及一种全底吹钢包精炼钢液的装置及方法。该装置包括用于钢液精炼的钢包，所述钢包包括钢包壁和钢包包底，所述钢包侧壁包括耐火材料砌砖，所述钢包包底位于钢液的下方，且钢包包底内嵌设有一个全底吹透气元件，所述全底吹透气元件的外部包裹有钢套。使用该装置时，氩气从钢包底部通过全底吹透气元件进入钢包，相对于传统透气砖，全底吹钢包精炼过程中氩气泡弥散分布于整个钢包内部，从而对钢液进行均匀搅拌，促进了钢液成分和温度的均匀化，加速渣金界面反应，并可高效捕捉钢液中夹杂物，达到精炼钢液的目的，且不会造成钢液的二次污染。

权利要求

1.一种全底吹钢包精炼钢液的装置，包括用于钢液精炼的钢包，其特征在于，所述钢包包括钢包壁和钢包包底，所述钢包壁包括耐火材料砌砖，所述钢包包底位于钢液的下方，且钢包包底内嵌设有一个全底吹透气元件，所述全底吹透气元件与所述钢包包底大小相等，所述全底吹透气元件的外部包裹有钢套；

所述全底吹透气元件包括元件本体和多个支腿，所述元件本体为圆柱形或圆台形，所述多个支腿在元件本体的底部均匀设置，所述全底吹透气元件与钢包包底之间形成薄气室；所述薄气室的底部与氩气管道连接，所述氩气管道上设有单向气阀；通过所述单向气阀控制氩气的进入和保持薄气室内的压力；

所述全底吹透气元件上设置有至少一个贯穿所述全底吹透气元件的狭缝，所述狭缝的宽度为0.05-0.5mm；

所述狭缝以断缝或环缝或直缝的模式设置贯穿所述全底吹透气元件。

2.根据权利要求1所述的全底吹钢包精炼钢液的装置，其特征在于，所述耐火材料砌砖和全底吹透气元件之间填充有捣实料。

3.根据权利要求1所述的全底吹钢包精炼钢液的装置，其特征在于，所述支腿的高度为

1-50mm。

4.根据权利要求1所述的全底吹钢包精炼钢液的装置，其特征在于，所述全底吹透气元件上嵌设有滑动水口单元，所述滑动水口单元包括滑动水口座砖和滑动水口。

5.一种采用如权利要求1-4中任一所述的全底吹钢包精炼钢液的装置的方法，其特征在于，用于喷吹的氩气通过氩气管道依次进入全底吹透气元件和钢包内部，从而对钢液进行搅拌。

说明书

一种全底吹钢包精炼钢液的装置及方法

技术领域

[0001] 本发明属于钢铁精炼技术领域，尤其涉及一种全底吹钢包精炼钢液的装置及方法。

背景技术

[0002] 随着社会的发展，市场上对于钢材的质量要求越来越高，尤其是模具钢、大型机械用钢、核电用钢和压力容器用钢等。这些行业用钢的特点是对钢液的纯净度要求严格。这就使得钢铁精炼成为必不可少的环节，其中，钢包底吹氩精炼在钢铁精炼中普遍应用。

[0003] 在钢包炉外精炼过程中，为均匀钢液化学成分和温度、促进钢中的夹杂物上浮，通常采用钢包底吹氩气，但常规底吹氩气在高流量的情况下会造成渣眼的形成，引起钢液吸收空气中的氧、氮元素，从而造成钢液的二次污染，同时在低流量的情况下不能很好的搅拌钢液，使得底吹氩效率降低，另外由于传统底吹钢包内气泡分布过于集中，无法高效捕捉去除钢水中的夹杂物。

发明内容

[0004] (一)要解决的技术问题

[0005] 针对现有存在的技术问题，本发明提供一种全底吹钢包精炼钢液的装置及方法，氩气从钢包底部通过全底吹透气元件进入钢包，氩气泡弥散分布于整个钢包内部，从而对钢液进行均匀搅拌，促进了钢液成分和温度的均匀化，加速渣金界面反应，并可高效捕捉钢液中夹杂物，达到精炼钢液的目的，且不会造成钢液的二次污染。

[0006] (二)技术方案

[0007] 本发明提供一种全底吹钢包精炼钢液的装置，包括用于钢液精炼的钢包，所述钢包包括钢包壁和钢包包底，所述钢包壁包括耐火材料砌砖，所述钢包包底位于钢液的下方，且钢包包底内嵌设有一个全底吹透气元件，所述全底吹透气元件的外部包裹有钢套；

[0008] 所述全底吹透气元件包括元件本体和多个支腿，所述元件本体为圆柱形或圆台形，所述多个支腿在元件本体的底部均匀设置，所述全底吹透气元件与钢包包底之间形成薄气室。

[0009] 进一步地，所述耐火材料砌砖和全底吹透气元件之间填充有捣实料。

[0010] 进一步地，所述支腿的高度为1-50mm，所述薄气室与支腿的高度相同。

[0011] 进一步地，所述全底吹透气元件上嵌设有滑动水口单元，所述滑动水口单元包括滑动水口座砖和滑动水口。

[0012] 进一步地，所述全底吹透气元件上设置有至少一个贯穿所述全底吹透气元件的狭缝。

[0013] 进一步地，所述狭缝的宽度为0.05-0.5mm。

[0014] 进一步地，所述薄气室的底部与氩气管道连接，所述氩气管道上设有单向气阀，气流经单向气阀进入薄气室后在薄气室内均匀分布。

[0015] 本发明还提供一种采用上述任一技术方案的全底吹钢包精炼钢液的装置的方法，用于喷吹的氩气通过氩气管道依次进入全底吹透气元件和钢包内部，从而对钢液进行搅拌。

[0016] (三)有益效果

[0017] 本发明的提供的全底吹钢包精炼钢液的装置，氩气从钢包底部通过全底吹透气元件进入钢包，从而对钢液进行搅拌，促进了钢液成分和温度的均匀化，达到精炼钢液的目的。克服了传统底吹氩钢包在软吹条件下吹气量小，对钢液搅拌不均匀；传统底吹氩钢包在强吹条件下，气泡在钢液内形成气泡柱，推开钢液上层的顶渣形成渣眼，从而造成钢液接触空气受到二次污染的问题。

[0018] 全底吹在加大气量的同时做到使得钢液液面波动较小，不会引起喷溅，提高了安全性，减轻了工人的劳动强度，渣眼面积大幅度减少，减少了钢液的吸氧，吸氮，通过弥散均匀细小气泡可以有效去除夹杂物，提高了钢液的质量和合金收得率。同时，全底吹钢包使得钢包中钢液不存在死区，使钢液搅拌充分，提高了钢液质量，加快了精炼节奏，加快了企业生产效率，提升了产量，提升了钢液的洁净度，提升了钢产品质量。同时在相同吹气量的情况下，全底吹钢包冶炼时间更短，减少了在精炼过程中热量的散失，节约了电能，减少了电极损耗，降低吨钢成本。

附图说明

[0019] 图1为实施例1中全底吹钢包精炼钢液装置的示意图；

[0020] 图2为实施例1中钢包包底的示意图；

[0021] 图3为实施例1中全底吹透气元件的狭缝分布图；

[0022] 图4为实施例2中全底吹透气元件的狭缝分布图；

[0023] 图5为实施例3中全底吹透气元件的狭缝分布图；

[0024] 图6为实施例4中全底吹透气元件的狭缝分布图。

[0025] 【附图标记说明】

[0026] 1：钢包；2：耐火材料砌砖；3：全底吹透气元件；4：捣实料；5：薄气室；6：氩气管道；7：单向气阀；8：支腿；9：狭缝；10：滑动水口座砖；11：滑动水口。

具体实施方式

[0027] 为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

[0028] 实施例1

[0029] 如图1、2所示，本实施例提供一种全底吹钢包精炼钢液的装置，包括用于钢液精炼的钢包1，钢包1包括钢包壁和钢包包底，钢包壁由耐火材料砌砖2堆砌而成，钢包包底位于钢液的下方，且钢包包底内嵌设有一个全底吹透气元件3，全底吹透气元件3与钢包包底大小相等，且全底吹透气元件3的外部包裹有钢套。耐火材料砌砖2和全底吹透气元件3之间填充有捣实料4，捣室料4使得全底吹透气元件3在钢包1内的位置更加固定，不会发生移动。

[0030] 全底吹透气元件3包括圆台形的元件本体和支腿8，16个支腿8均匀地设置在元件本体的底部，与元件本体烧结一体，全底吹透气元件3与钢包包底之间形成薄气室5。薄气室5的高度取决于支腿8的高度，支腿8的高度为50mm。优选地，全底吹透气元件3材质为耐火材料。

[0031] 所述全底吹透气元件上嵌设有滑动水口单元，所述滑动水口单元包括滑动水口座砖和滑动水口。

[0032] 如图3所示，全底吹透气元件3内设置有多个贯穿全底吹透气元件3的狭缝9，狭缝9以断缝的模式设置贯穿全底吹透气元件3，狭缝9的宽度为0.5mm。

[0033] 全底吹透气元件3上还嵌设有滑动水口座砖10，滑动水口座砖10的底部连接有滑动水口11，滑动水口11位于钢包包底的外部，用于精确地调节从钢包1到连铸中间包的水流量，使流入和流出的钢水达到平衡，从而使连铸操作更容易控制。

[0034] 薄气室5的底部与氩气管道6连接，氩气管道6上设有单向气阀7。氩气通过氩气管道6进入薄气室5，在薄气室5内均匀分配，然后进入全底吹透气元件3。在氩气管道6上设有单向气阀7，通过单向气阀7可控制氩气的进入和保持薄气室5内的压力。

[0035] 采用本实施例的精炼装置精炼时，当钢包进入精炼工位时，操作工人打开氩气管道上设置的单向气阀，通入氩气，氩气通过单向气阀进入薄气室，形成连通器，薄气室内压力和管内压力相等，氩气在薄气室中分布通过全底吹透气元件中的狭缝进入钢液，气泡上升对钢液进行搅拌，由于狭缝分布的维度很大，所以气泡在钢液中的分布很均匀，进而加大了透气气量，加强了对熔池的搅拌，加快了去除钢液中夹杂的效率。

[0036] 实施例2

[0037] 本实施例采用如图1所示的装置进行钢液精炼，本实施例中在钢包包底嵌入一个元件本体为圆柱形的全底吹透气元件3，全底吹透气元件3设置在以钢包包底的圆心为中心的半径为81％的区域内。

[0038] 如图4所示，全底吹透气元件3上的狭缝9以环缝的模式设置贯穿全底吹透气元件3，狭缝9的宽度为0.05mm。

[0039] 实施例3

[0040] 本实施例采用如图1所示的装置进行钢液精炼，本实施例中支腿8的高度为1mm，全底吹透气元件3设置在以钢包包底的圆心为中心的半径为25％的区域内。

[0041] 如图5所示，全底吹透气元件3上的狭缝9以直缝的模式设置贯穿全底吹透气元件3，狭缝9的宽度为0.1mm。

[0042] 实施例4

[0043] 本实施例采用如图1所示的装置进行钢液精炼，本实施例中在钢包包底嵌入一个全底吹透气元件3，全底吹透气元件3设置在以钢包包底的圆心为中心的半径为64％的区域内。

[0044] 如图6所示，狭缝9为直径0.2mm的孔道，孔道均匀地设置在全底吹透气元件3上且贯穿全底吹透气元件3。

[0045] 以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。