CN102146503A - 包括点火燃烧器的真空循环脱气系统 - Google Patents

Abstract

在一种真空循环脱气系统(1)中，包括真空容器(2)，所述真空容器(2)带有能够连接至真空泵的圆顶(3)，及能够浸入相关联的浇包(5)的熔融物(6)中的两根浸没管(4)，并且还带有吹气喷枪(7)，所述吹气喷枪(7)能够可移位地定位于所述真空容器(2)中并具有结合的吹氧及燃烧器功能，其中点火燃烧器(11)被分配至所述吹气喷枪(7)，本发明是为了提供一种能够实现提高吹气喷枪及系统的有效性的方案。这通过如下实现：所述点火燃烧器(11)布置在点火腔室(9)中，在所述点火腔室(9)中，所述点火燃烧器(11)能够相对于所述吹气喷枪(7)，特别是，通过所述吹气喷枪(7)的移动而移到各种不同的位置中。

Description

包括点火燃烧器的真空循环脱气系统

技术领域

本发明针对包括真空容器的真空循环脱气系统，所述真空容器带有能够连接至真空泵的圆顶，及能够浸入到相关联的浇包的熔融物中的两根浸没管，并且还带有吹气喷枪，所述吹气喷枪能够可移位地定位在所述真空容器中并具有结合的吹氧及燃烧器的功能，其中点火燃烧器被分配给所述吹气喷枪。

背景技术

为了通过将氧气吹至位于真空容器中的熔融物的表面来处理熔融金属，特别是熔融钢，在过去的十年中，总是将真空处理作为二次冶金工艺来发展。真空处理是用来以最大可能的程度减少熔融物中的不希望有的伴随元素的剩余含量，以实现熔融物的最高可能的纯净度，并且还尽可能高精度地设定钢的成分并改善经固化的钢的均质性。为了真空氧气脱碳，可用已知的循环脱气(也常称为RH工艺)，特别是真空处理工艺。在这个工艺中，用水冷却喷枪来吹气态氧气，尤其是将气态氧气吹到位于真空容器中的熔融物上，继而，在真空中继续进行使经处理的熔融钢的品质改善的冶金工艺。这个系统的核心元件是带有连接至金属泵的圆顶的真空容器。真空容器凭借两根浸没管浸入到浇包中的液体熔融物中，产生真空，随后，产生熔融物从浇包通过浸没管，进入真空容器并通过另一根浸没管返回熔融物的循环。在每次处理熔融物前，必须加热真空容器，使真空容器在处理周期之间的处理间歇保持温暖，并且如果适当的话，在处理结束后，清洁真空容器。为了能够使用喷枪将氧气吹至真空容器内的熔融物上，并且还能够用这个喷枪执行真空容器所需的加热步骤并保持后者的温暖，现今通常利用带有结合的吹氧及燃烧器功能的吹气喷枪，通过这个吹气喷枪，能够在一区域内喷射并点燃可燃气体，在所述区域处，吹气喷枪打开以形成火焰，并且还能够将一股氧气流吹至熔融物上。吹气喷枪布置在真空容器内，从而其能够轴向地移位，并且，在所述工艺中，其通过圆顶内的真空密封引入件(vacuum-tight leadthrough)被引入。这种结合式吹气喷枪通常配备有整合的点火燃烧器。这种结合式吹气喷枪超过规定的动力，不可以直接点火，而是必须通过点火燃烧器来点火，在它的引燃火焰点燃后及侦测到这个引燃火焰后，释放在结合式吹气喷枪中的可燃气体及氧气，用于点燃主火焰。在已知的结合式吹气喷枪中，这个点火燃烧器是直接形成在结合式吹气喷枪的端部，位于用于主火焰的气体和氧气的出口的最接近的区域。因此，点火燃烧器直接暴露至结合式吹气喷枪所在的环境状态中。在结合式喷枪的吹氧功能中，有这样的效果：飞溅的钢以及/或者熔渣能进入点火燃烧器或到点火燃烧器上。这常常导致点火燃烧器的故障并继而导致结合式喷枪的燃烧器功能的失灵，这样，就不得不费时地清洁以及/或者更换结合式喷枪，极其高代价地给其带来相应的生产故障。

从DE 600 08 959 T2并且还从西门子奥钢联冶金技术股份有限公司(Simens VAI Metals Technologies Gmbh)的名为“二次冶金学方案”(Secondary metallurgy solutions)的手册中，已知一种普通型的真空循环脱气系统。

从所述文件中已知的这些真空循环脱气系统具有如上提出的缺点。

发明内容

本发明是基于如下目的：提供一方案，所述方案能够实现提高真空循环脱气系统中的吹气喷枪和系统的有效性。

在本介绍中更详细地描述的那种类型的真空循环脱气系统中，根据本发明实现了此目的，在本发明中，点火燃烧器布置在点火腔室中，并且，在所述点火腔室中，其可相对于吹气喷枪，特别是通过所述吹气喷枪的移动而移至各种不同的位置。

根据本发明，点火燃烧器布置在点火腔室中，所述点火腔室较佳地形成在所述真空循环脱气系统的所述真空容器的实际冶金处理腔室之外，并且所述结合式吹气喷枪可移动通过所述点火腔室。因此，所述点火燃烧器能够相对于所述吹气喷枪，特别是，通过所述吹气喷枪的移动而被移至各种不同的位置中。这使得能够将所述点火燃烧器布置在受到保护而不受所述真空容器内的其它环境状况侵害的腔室内，所述腔室相对于在真空容器内上升的温度是适度温暖的，并在所述腔室内，所述点火燃烧器仅被暴露在升高的温度内直至所述吹气喷枪的主火焰被点燃时。为了这个目的，所述吹气喷枪首先到达所述点火腔室内的点火位置，在所述点火腔室内，将所述吹气喷枪定位在所述点火燃烧器之上。一旦侦测到所述点火燃烧器的引燃火焰，那么由传统的火焰监控释放所需的最小供给量的可燃气体及氧气至所述吹气喷枪中，以最小负载点燃所述吹气喷枪的主火焰。传感器一旦侦测到所述吹气喷枪的主火焰的点燃及燃烧，点火燃烧器的引燃火焰就被关掉，并且所述吹气喷枪被降至其在真空容器内的操作区域。在这个降低的操作位置，继而增加并调节可燃气体及氧气的供应量至所述吹气喷枪在其燃烧器功能上以额定负载或最大负载操作的程度。

因为所述点火燃烧器和所述吹气喷枪彼此分开地布置并形成，并能够相对于彼此移到不同的位置中，所以避免了所述吹气喷枪的故障及因此由飞溅到点火燃烧器的钢或熔渣引起的系统的故障。藉此提高了吹气喷枪的有效性，并因此提高了系统的有效性。另外，因为不必为了更换所述喷枪，而额外从所述真空容器中移除整合在所述吹气喷枪中的点火燃烧器，更换所述喷枪和所述点火燃烧器所花的时间更少；为了这个目的，也许将所述点火燃烧器与气体及氧气的供应线路分开是必要的。在另一方面，在出现故障的情况下，可以不必移动所述吹气喷枪或者从真空容器移除它，就能够更换所述点火燃烧器。最后，因为不必在所述吹气喷枪中提供点火燃烧器及配给点火燃烧器的冷却装置，生产吹气喷枪的成本较低。因为所述吹气喷枪不再具有整合的点火燃烧器，因而能够减小所述喷枪的直径，并且这使得冷却水的需求量降低，并因此使得设备的开销相对较低。另外，仅需要相对低的驱动力来开启或关闭所述吹气喷枪，因为后者继而也具有相对低的重量。

在所述点火腔室的一个特别有用的布置中，所述点火腔室是位于所述真空容器的所述圆顶的顶部，位于远离所述真空容器的内部的那一侧上。因而能够移动所述吹气喷枪到所述点火燃烧器的区域中，而无需为了所述喷枪的可移动性而对传统的机构做出显著的改变，所述吹气喷枪能够在所述真空容器中竖直地或垂直地移动。然而，也能够将所述点火腔室布置在所述圆顶上或RH容器上或所述真空容器上。因此，本发明还提供了形成于所述圆顶上或所述真空容器上的点火腔室。

在这种情况下，能够将进入所述真空容器的所述吹气喷枪的真空密封引入件提供在所述点火腔室的区域中也是非常特别有用的。最后，本发明也以通过所述吹气喷枪的所述真空密封引入件形成在所述点火腔室上的事实为特征。

附图说明

在下文中，通过结合附图的实例来更详细地解释本发明。

图1示出了包括点火腔室的真空循环脱气系统的示意性剖面图。

图2示出了包括点火燃烧器的点火腔室的示意性局部剖面图。

具体实施方式

图1示出了总体地由1所表示的真空循环脱气系统。此系统由真空容器2或者RH容器在其顶部，与圆顶3结合成一体而组成。圆顶3通向真空泵。而且，真空容器2配备了两根浸没管4，浸没管4浸入位于浇包5中的熔融物6。熔融物6通过一根浸没管4从敞开的浇包5上升至真空容器2内，并且熔融物6通过另一根浸没管4再次流回到浇包5中。在真空容器2中，熔融物6在施加的真空下受冶金处理作用。特别是，在真空氧气脱碳的过程中，熔融物6暴露至由吹气喷枪7吹出的氧气流。吹气喷枪7是作为结合式吹气喷枪的、配备有排出氧气的吹氧功能及燃烧器功能的吹气喷枪。吹气喷枪7布置成使其能够在真空容器2内垂直移位并在真空密封引入件8中被引导，通常将真空密封引入件形成为膨胀密封件。吹气喷枪7在点火腔室9的中心位置处被引导，点火腔室9形成在罩盖或圆顶3的外部，位于其顶侧。图2示出了吹气喷枪7的端部，点火腔室及圆顶连接件的保留部件的剖面图，吹气喷枪7的端部，点火腔室及圆顶连接件的保留部件大体上具有圆柱形形状，图中只显示了在纵向轴线10的一侧的部分。然而，由于纵向轴线10是对称轴线，它们在另一侧也是重复的。在图2所示的位置上，带有其出口的吹气喷枪7位于点火腔室9内。点火燃烧器11进入点火腔室9，所述点火燃烧器的引燃火焰12用于点燃主火焰的可燃气体和氧气的混合物，主火焰出自吹气喷枪7。在这种情况下，可燃气体是藉由带有出口14的导管13提供和分配的，而氧气是藉由出口15在中心位置提供和分配的。在点燃主火焰后，吹气喷枪7被垂直向下引导，通过点火腔室9，进入真空容器2的内部，从而使得主火焰能够在那里达到最大负荷或额定负荷，并能够执行它的发热功能。在它的吹氧功能中，为了熔融物6的冶金处理，专门从吹气喷枪7的出口15中喷射出氧气而不是可燃气体，并且氧气被吹至真空容器2内的熔融物6的表面上。在它的外周壁的区域内，吹气喷枪7包括传统的冷却水导管17。由于吹气喷枪7能够在真空容器2和点火腔室9内垂直移动和移位或者偏移，点火燃烧器11能够相对于吹气喷枪7移到各种不同的位置中。除了形成真空密封引入件8的环形密封件，两个支撑在吹气喷枪7的外壁上的擦拭物16也形成在点火腔室9中。

Claims (3)

1.一种真空循环脱气系统(1)，包括真空容器(2)，所述真空容器(2)带有能够连接至真空泵的圆顶(3)，及能够浸入相关联的浇包(5)的熔融物(6)中的两根浸没管(4)，并且还带有吹气喷枪(7)，所述吹气喷枪(7)能够可移位地定位于所述真空容器(2)中并具有结合的吹氧及燃烧器功能，其中点火燃烧器(11)被分配至所述吹气喷枪(7)，其特征在于：

所述点火燃烧器(11)布置在点火腔室(9)中，在所述点火腔室(9)中，所述点火燃烧器(11)能够相对于所述吹气喷枪(7)，特别是，通过所述吹气喷枪(7)的移动而移到各种不同的位置中。

2.根据权利要求1所述的真空循环脱气系统(1)，其特征在于所述点火腔室(9)形成在所述圆顶(3)上或所述真空容器(2)上。

3.根据权利要求1或2所述的真空循环脱气系统(1)，其特征在于所述吹气喷枪(7)的真空密封引入件(8)形成在所述点火腔室(9)上。

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