CN104673969A - 一种促进半钢包内渣液定向流动的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种促进半钢包内渣液定向流动的方法和装置，其方法步骤为：（1）在提钒转炉出半钢之前向一侧移动半钢包，使半钢流冲击点由半钢包中心移动至半钢包另一侧；（2）在出半钢过程中，采用脱磷用氧枪斜向下对半钢液面吹氧；（3）半钢包底部增加底吹氮气搅拌装置，在出半钢过程中底吹氮气。本方法和装置通过增加半钢包底部吹氮和利用脱磷用氧枪形成带有一定角度的氧气流搅拌冲击区，使脱磷渣在加入半钢流冲击区后由随着半钢流的冲击逐步向四周扩散改变为向四周扩散的同时实现半钢包内渣液定向循环流动，从而有效提高了脱磷效果。
Description
技术领域
本发明属于铁水预处理技术领域，尤其是一种促进半钢包内渣液定向流动的方法和装置。
背景技术
转炉提钒是含钒铁水炼钢之前先用转炉将其中的钒氧化成钒渣分离出来的铁水提钒工艺，它是众多铁水提钒工艺中被广泛采用的一种重要方法。在提钒转炉出半钢时，由于半钢流的冲击，脱磷渣在加入半钢流冲击区后随半纲流的冲击逐步向四周扩散，在半钢流冲击区停留时间短，且未形成半钢包内循环流动，脱磷渣与半钢接触面少和接触时间短，从而造成脱磷效果较差，不能满足精品钢对磷含量的限制要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种提高半钢冲击区脱磷效果的促进半钢包内渣液定向流动的方法；本发明还提供了一种促进半钢包内渣液定向流动的装置。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：方法步骤为：
（1）所述半钢包在提钒转炉出半钢之前向一侧移动，使半钢流冲击点由半钢包中心移动至半钢包另一侧；
（2）在出半钢过程中，采用脱磷用氧枪斜向下对半钢液面吹氧；
（3）半钢包底部增加底吹氮气搅拌装置，在出半钢过程中底吹氮气。
本发明所述脱磷用氧枪的枪头位于半钢包移动方向的后上方或后侧上方；所述脱磷用氧枪斜吹向半钢流冲击点的左侧或右侧，底吹氮气搅拌装置位于与氧枪斜吹位置相对的半钢包的另一侧。
本发明所述步骤（1）中的半钢包移动1/3—2/3半钢包包底半径。
本发明所述步骤（3）中的底吹氮气搅拌装置位于半钢包包底的1/2半径处。
本发明所述步骤（2）中脱磷用氧枪的枪头中心线与半钢液面形成的纵向夹角为40°—60°，脱磷用氧枪的枪头中心线与半钢包耳轴连线形成的横向夹角为25°—35°。
本发明所述脱磷用氧枪的供氧强度为0.1—0.4Nm3/h·t。所述步骤（3）中的底吹氮气压力为0.1—0.3MPa。
本发明装置包括提钒转炉、半钢包和脱磷用氧枪，所述半钢包可在提钒转炉内前向一侧移动；所述脱磷用氧枪的枪头位于半钢包移动方向的后上方或后侧上方，并可斜吹向半钢流冲击点的左侧或右侧；所述半钢包的底部设有底吹氮气搅拌装置，底吹氮气搅拌装置的纵向位置位于与枪头斜吹位置相对的半钢包的另一侧。
本发明装置所述半钢包可移动1/3～2/3半钢包包底半径；所述底吹氮气搅拌装置位于半钢包包底的1/2半径处。
本发明装置所述脱磷用氧枪的枪头中心线与半钢液面形成的纵向夹角为40°—60°，脱磷用氧枪的枪头中心线与半钢包耳轴连线形成的横向夹角为25°—35°。
本发明利用脱磷用氧枪产生的氧气流股对液面搅拌，使半钢液面产生定向流动，使得渣液不断流向半钢流冲击区，在冲击区内，渣液受半钢流搅动向四周扩散，在氧气流股冲击方向受到抑制，渣液改变流动方向，即流向半钢包底吹氮位置，底吹气体带动渣液向四周扩散，提高脱磷渣与半钢接触面积，提高脱磷效果。同时由于氧气流股带动氧气流冲击区渣液流动，周围渣液受流场影响对冲击区进行补充，反复循环，从而延长脱磷渣在半钢流冲击区停留时间，提高脱磷效果。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过增加半钢包底部吹氮和利用脱磷用氧枪将带有一定角度的氧气流对冲击区搅拌，使脱磷渣在加入半钢流冲击区后，随半钢流的冲击逐步向四周扩散改变为向四周扩散的同时实现半钢包内渣液定向流动，形成循环流动，并配合底吹氮气的搅拌，从而增加了脱磷渣接触面积和接触时间，有效提高了脱磷效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明俯视状态示意图。
图中：1—转炉；2—脱磷用氧枪；3—渣液定向流动方向；4—半钢包；5—底吹氮气流；6—钢流冲击区；7—氧气流；8—半钢流；9—底吹氮气区。
具体实施方式
图1、图2所示，本促进半钢包内渣液定向流动的装置包括半钢包4和脱磷用氧枪2，转炉1提钒后半钢包向南（S向）移动，使钢流冲击区6由半钢包中心向半钢包北（N向）侧移动，移动距离为半钢包4包底半径的1/3—2/3，倾斜转炉1倾倒半钢流8，这时，半钢流冲击点位于半钢包北（N向）侧1/3—2/3包底半径处；脱磷用氧枪2位于半钢包4上方的西南部位，脱磷用氧枪2的枪头中心线与半钢液面形成的纵向夹角为40°—60°，脱磷用氧枪的枪头中心线与半钢包耳轴连线形成的横向夹角为25°—35°，向偏西北方向吹氧，形成斜向下的氧气流7。所述半钢包西北1/2包底半径处增设有底吹氮气搅拌装置，底吹氮气搅拌装置的结构可仿照钢包中底吹氮气搅拌装置的结构，这样在出半钢过程中底吹氮气搅拌装置向上吹氮气，形成底吹氮气流5。
图1、图2所示，采用上述装置，本促进半钢包内渣液定向流动的方法的步骤为：
（1）在提钒转炉1出半钢之前向南（S向）侧移动半钢包4，使半钢流8冲击点由半钢包中心向移动至半钢包北（N向）侧1/3—2/3包底半径处；形成的钢流冲击区6如图1、图2所示；
（2）在出半钢过程中，最好半钢出到约1/3半钢量时，采用脱磷用氧枪2斜向下偏西北方向对半钢液面吹氧；脱磷用氧枪2的枪头中心线与半钢液面形成的纵向夹角为40°—60°，脱磷用氧枪的枪头中心线与半钢包耳轴连线形成的横向夹角为25°—35°，供氧强度为0.1—0.4Nm3/h·t，使冲击面上的渣液沿冲击方向流动；图2所示，氧气流7与半钢液面的接触面位于钢流冲击区6的东北侧并与钢流冲击区6部分相交，形成的渣液定向流动方向3如图1所示的逆时针转动；
（3）位于半钢包4底部的底吹氮气搅拌装置，在出半钢过程中底吹氮气，底吹氮气流5如图1所示，在半钢液面形成的底吹氮气区9如图2所示，底吹氮气压力为0.1—0.3MPa，利用氮气搅拌进一步促进渣液扩散。
实施例1：本促进半钢包内渣液定向流动的方法的具体工艺如下所述。
半钢量108吨，半钢[P]0.105%，出钢前将钢包车向南开，使钢流冲击点由半钢包中心向北侧延伸到目测1/3包底半径处。在出半钢前将底吹氮气阀打开，底吹氮气压力为0.23MPa。出半钢过程逐步通过合金溜槽加入石灰950千克，萤石150千克，除尘灰球650千克。在半钢出到目测约1/3半钢包高度时，开始供氧，供氧强度为0.1Nm3/h·t，调整脱磷用氧枪的枪头中心线与半钢液面形成的纵向夹角为40°，脱磷用氧枪的枪头中心线与半钢包耳轴连线形成的横向夹角为25°。氧气流冲击区位于半钢包偏西北1/2包底半径处。出半钢时间为5分钟，在出完半钢后，关闭氧气和氮气。取样化验脱磷后半钢[P] 0.032%，脱磷率为69.52%。
本实施例脱磷效果与原工艺脱磷效果比较见表1。
实施例2：本促进半钢包内渣液定向流动的方法的具体工艺如下所述。
半钢量107吨，半钢[P]0.097%，出钢前将钢包车向南开，使钢流冲击点由半钢包中心向北侧延伸到目测1/2包底半径处。在出半钢前将底吹氮气阀打开，底吹氮气压力0.26MPa。出半钢过程逐步通过合金溜槽加入石灰620千克，萤石120千克，除尘灰球400千克。在半钢出到目测约1/3半钢包高度时，开始供氧，供氧强度为0.28Nm3/h·t，调整脱磷用氧枪的枪头中心线与半钢液面形成的纵向夹角为50°，脱磷用氧枪的枪头中心线与半钢包耳轴连线形成的横向夹角为29°。氧气流冲击区位于半钢包偏西北1/2包底半径处。出半钢时间为4分钟，在出完半钢后，关闭氧气和氮气。取样化验脱磷后半钢[P] 0.037%，脱磷率为61.86%。
本实施例脱磷效果与原工艺脱磷效果比较见表1。
实施例3：本促进半钢包内渣液定向流动的方法的具体工艺如下所述。
半钢量107吨，半钢[P] 0.094%，出钢前将钢包车向南开，使钢流冲击点由半钢包中心向北侧延伸到目测2/3包底半径处。在出半钢前将底吹氮气阀打开，底吹氮气压力0.3MPa。出半钢过程逐步通过合金溜槽加入石灰500千克，萤石50千克，除尘灰球320千克。在半钢出到目测约1/3半钢包高度时，开始供氧，供氧强度为0.4Nm3/h·t，调整脱磷用氧枪的枪头中心线与半钢液面形成的纵向夹角为60°，脱磷用氧枪的枪头中心线与半钢包耳轴连线形成的横向夹角为35°。氧气流冲击区位于半钢包偏西北2/5包底半径处。出半钢时间为5分钟，在出完半钢后，关闭氧气和氮气。取样化验脱磷后半钢[P] 0.038%，脱磷率为59.57%。
本实施例脱磷效果与原工艺脱磷效果比较见表1。
表1：实施例1—3脱磷效果及与原工艺比较
Claims (10)
1.一种促进半钢包内渣液定向流动的方法，其特征在于，其方法步骤为：
（1）所述半钢包在提钒转炉出半钢之前向一侧移动，使半钢流冲击点由半钢包中心移动至半钢包另一侧；
（2）在出半钢过程中，采用脱磷用氧枪斜向下对半钢液面吹氧；
（3）半钢包底部增加底吹氮气搅拌装置，在出半钢过程中底吹氮气。
2.根据权利要求1所述的促进半钢包内渣液定向流动的方法，其特征在于：所述脱磷用氧枪的枪头位于半钢包移动方向的后上方或后侧上方；所述脱磷用氧枪斜吹向半钢流冲击点的左侧或右侧，底吹氮气搅拌装置位于与氧枪斜吹位置相对的半钢包的另一侧。
3.根据权利要求1所述的促进半钢包内渣液定向流动的方法，其特征在于：所述步骤（1）中的半钢包移动1/3—2/3半钢包包底半径。
4.根据权利要求1所述的促进半钢包内渣液定向流动的方法，其特征在于：所述步骤（3）中的底吹氮气搅拌装置位于半钢包包底的1/2半径处。
5.根据权利要求1所述的促进半钢包内渣液定向流动的方法，其特征在于：所述步骤（2）中脱磷用氧枪的枪头中心线与半钢液面形成的纵向夹角为40°—60°，脱磷用氧枪的枪头中心线与半钢包耳轴连线形成的横向夹角为25°—35°。
6.根据权利要求1—5任意一项所述的促进半钢包内渣液定向流动的方法，其特征在于：所述脱磷用氧枪的供氧强度为0.1—0.4Nm3/h·t。
7.根据权利要求1—5任意一项所述的促进半钢包内渣液定向流动的方法，其特征在于：所述步骤（3）中的底吹氮气压力为0.1—0.3MPa。
8.一种促进半钢包内渣液定向流动的装置，其包括提钒转炉、半钢包和脱磷用氧枪，其特征在于：所述半钢包可在提钒转炉内前向一侧移动；所述脱磷用氧枪的枪头位于半钢包移动方向的后上方或后侧上方，并可斜吹向半钢流冲击点的左侧或右侧；所述半钢包的底部设有底吹氮气搅拌装置，底吹氮气搅拌装置的纵向位置位于与枪头斜吹位置相对的半钢包的另一侧。
9.根据权利要求8所述的促进半钢包内渣液定向流动的装置，其特征在于：所述半钢包可移动1/3～2/3半钢包包底半径；所述底吹氮气搅拌装置位于半钢包包底的1/2半径处。
10.根据权利要求8或9所述的促进半钢包内渣液定向流动的装置，其特征在于：所述脱磷用氧枪的枪头中心线与半钢液面形成的纵向夹角为40°—60°，脱磷用氧枪的枪头中心线与半钢包耳轴连线形成的横向夹角为25°—35°。
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