CN105369006A - 电炉出钢下渣时的钢渣分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电炉出钢下渣时的钢渣分离装置，包括吹气装置和收集装置，吹气装置包括喷气支撑架、侧喷气管和垂直喷气管，喷气支撑架为圆弧型的框架，框架的中部设有垂直喷气管，框架的两端设有侧喷气管，垂直喷气管和侧喷气管的端部均设有喷嘴，三个喷嘴的喷射方向相交于同一个点，两根侧喷气管相对于垂直喷气管呈轴对称，收集装置包括收集平台和支撑架，收集平台通过支撑架固定安装在吹气装置的侧方，收集平台的一端设有与吹气装置相匹配的扇形收集台；本发明的装置可将钢水和氧化渣有效分离，装置结构简单，操作方便灵活，方便维护和后处理。

Description

电炉出钢下渣时的钢渣分离装置

技术领域

本发明涉及电炉炼钢技术领域，尤其涉及一种电炉出钢下渣时的钢渣分离装置。

背景技术

目前冶金行业电炉炼钢多采用偏心底出钢口（EBT）出钢，留钢操作，不得下氧化渣，但实际操作中，由于操作不到位会引起出钢下渣，主要有几点：

1）出钢前电炉操作工未将炉体摇到指定位置就开始出钢；

2）出钢前未预留足够的镇静时间，炉渣未能充分上浮；

3）电炉炉内钢水量偏小，出钢末期炉渣进入钢包；

4）出钢后期电炉未及时后倾。

这些操作都可能导致出钢下渣，尤其后出钢后期，由于电炉钢水液面降低至一定程度，EBT出钢口钢液面出现漩涡，将渣面氧化渣卷进钢水，流入钢包，给后续炉外精炼脱氧工作带来困难，影响钢水的纯净度。

电炉出钢过程中，由于各种原因导致氧化渣随钢流一起进入钢包，而后道工序LF精炼炉需要造还原性渣，以净化钢液中的氧化性夹杂物。原因在于氧化性夹杂物对钢材的力学性能造成很大影响，导致成品零件过早失效。如果氧化渣进入钢水中，LF精炼操作前期应首先将氧化渣中和，再造还原渣，这一过程延长生产时间的同时增加了生产成本，同时，造还原渣的过程也对质量带来隐患，使钢材中的夹杂物控制水平得不到保障。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明目的在于采用一种专门电炉出钢下渣时的钢渣分离装置，利用钢水与钢密度差异，采用专门的惰性气体，并选择合适的气体压力，将比重小的钢渣吹出，并设计专门的装置将吹出的钢渣收集，不对周围环境和设备造成污染和损害，而密度大的钢水可正常流入盛钢的钢包，可将钢水和氧化渣有效分离。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种电炉出钢下渣时的钢渣分离装置，所述的钢渣分离装置安装在电炉出钢口与钢包之间，电炉出钢口设置在钢包的正上方，所述的钢渣分离装置包括吹气装置和收集装置，所述的吹气装置包括喷气支撑架、侧喷气管和垂直喷气管，所述的喷气支撑架为圆弧型的框架，框架的中部设有垂直喷气管，框架的两端设有侧喷气管，垂直喷气管和侧喷气管的端部均设有喷嘴，三个喷嘴的喷射方向相交于同一个点，两根侧喷气管相对于垂直喷气管呈轴对称，所述的收集装置包括收集平台和支撑架，收集平台通过支撑架固定安装在吹气装置的侧方，收集平台的一端设有与吹气装置相匹配的扇形收集台。

本发明所述的喷嘴包括圆锥喷嘴和扁平喷嘴，所述的圆锥喷嘴安装在侧喷气管上，所述的扁平喷嘴安装在垂直喷气管上。

本发明所述的圆锥喷嘴的中部设有一个圆锥形的喷气口，所述的扁平喷嘴上设有两个水平对称的圆锥形喷气口。喷嘴的工作原理是圆锥喷嘴喷出气流可抵达钢流切线方向，能起到很好的钢渣分离效果。扁平喷嘴内部有两个小圆锥喷嘴，两个喷嘴拧紧后呈水平状，每个小喷嘴呈一定角度分布，喷嘴的气流可抵达钢流切线方向，能起到很好的钢渣分离效果。

本发明所述的吹气装置包括上、下两组，一组吹气装置上设有一根垂直喷气管和两根侧喷气管。

本发明所述的喷气支撑架的侧方设有气体传输管路，单根垂直喷气管与气体传输管路之间设有电磁控制阀，单根侧喷气管与气体传输管路之间设有电磁控制阀。

本发明所述的垂直喷气管上的电磁控制阀与侧喷气管上的电磁控制阀均通过线路连接在PLC控制中心上。吹气装置六个喷嘴分别由六个电磁控制阀装置控制，通过PLC可实现自动控制气流，同时也可手动控制气流，并提供两者之间的转换；电炉出钢时，引流砂流出，通过电磁控制阀将气流调大，将引流砂与钢渣分离；出钢过程中，可调小气流；当出钢末期，调大气流，起到钢渣分离效果。

本发明所述的喷气支撑架的下方设有可水平移动的电控气缸。电炉出钢时，吹气装置可以前后移动。当遇到严重散流时，吹气装置可向远离钢流的方向移动，起到保护喷嘴作用。

本发明所述的扇形收集台的中部设有钢流口，所述的钢流口设置在电路出钢口的正下方。

本发明所述的支撑架的侧方设有上下楼梯。收集装置提供了方便的清理炉渣平台；当平台上收集炉渣后，清理人员可以沿楼梯上至收集平台进行清理作业；收集平台上可安装防护栏杆，起到保护作用。

本发明所述吹气装置采用的气体为惰性气体，惰性气体中不含氧化气体，避免气流与钢流本身发生氧化，进而影响钢流的品质。

本发明的优点在于：本发明的装置可将钢水和氧化渣有效分离；其具体的工作原理是：利用钢水与钢渣密度差异，采用专门的惰性气体，并选择合适的气体压力，将比重小的钢渣吹出，并设计专门的装置将吹出的钢渣收集，不对周围环境和设备造成污染和损害，而比重大的钢水可正常流入盛钢的钢包，本装置结构简单，操作方便灵活，方便维护和后处理，实用效果好。

附图说明

图1为本发明装置的安装结构示意图；

图2为本发明的吹气装置俯视结构简图；

图3为本发明的吹气装置的侧方结构简图；

图4为本发明的圆锥喷嘴结构简图；

图5为本发明的扁平喷嘴结构简图；

图6为本发明的扇形收集台结构简图；

其中，1电炉，2出钢口，3钢包，4吹气装置，5收集装置，6垂直喷气管，7侧喷气管，8支撑架，9收集平台，10上下楼梯，11喷气支撑架，12扁平喷嘴，13圆锥喷嘴，14电磁控制阀，15电控气缸，16圆锥形喷气口，17钢流口，18扇形收集台。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

实施例1：如图1、2、3和6所示的一种电炉出钢下渣时的钢渣分离装置，所述的钢渣分离装置安装在电炉1的出钢口2与钢包3之间，电炉的出钢口2设置在钢包3的正上方，所述的钢渣分离装置包括吹气装置4和收集装置5，所述的吹气装置4包括喷气支撑架11、侧喷气管7和垂直喷气管6，所述的喷气支撑架11为圆弧型的框架，框架11的中部设有垂直喷气管6，框架11的两端设有侧喷气管7，垂直喷气管6和侧喷气管7的端部均设有喷嘴12、13，三个喷嘴的喷射方向相交于同一个点，两根侧喷气管7相对于垂直喷气管6呈轴对称，所述的收集装置5包括收集平台9和支撑架8，收集平台9通过支撑架8固定安装在垂吹气装置4的侧方，收集平台9的一端设有与吹气装置4相匹配的扇形收集台18。所述吹气装置4采用的气体为惰性气体。

电炉1在出钢过程中，当氧化性炉渣随钢水受到重力作用流入钢包3时，给其加载一个适当的横向冲击力，由于氧化渣与钢水密度差异较大，密度较小的氧化渣受横向冲力的作用从钢流中分离出来。

实施例2：如图1所示，本发明的装置的各种操作流程：

1）电炉出钢时，打开电炉1的滑动水口，引流砂从出钢口2流出，受到横向气流的冲击，引流砂被吹向收集平台9之后，横向气流压力降低，钢水流入钢包3；引流砂与钢水被分离，避免了引流砂污染钢水。

2）电炉出钢中后期，电炉1内的钢液面较低时出现漩涡，渣面炉渣被卷入，炉渣和钢流混合，混合钢流到达吹气装置4时，受到气流冲击，炉渣密度较小，被吹出钢流，流落到收集平台9上，起到钢渣分离效果。

3）电炉钢水量偏少时，出钢量尚未到达目标出钢量，炉渣和钢流一起从出钢口2流出，受到横向气流冲击后，由于密度不同，炉渣被横向气流吹出，洒落到收集平台9上，起到钢渣分离效果。

实施例3：如图2、3、4和5所示，本发明所述的喷嘴包括圆锥喷嘴12和扁平喷嘴13，所述的圆锥喷嘴12安装在侧喷气管7上，所述的扁平喷嘴13安装在垂直喷气管6上。本发明所述的圆锥喷嘴12的中部设有一个圆锥形的喷气口16，所述的扁平喷嘴13上设有两个水平对称的圆锥形喷气口16。其工作原理是：圆锥喷嘴13喷出气流可抵达钢流切线方向，能起到很好的钢渣分离效果，圆锥喷嘴与垂直喷气管的角度均为69°；扁平喷嘴12内部有两个小圆锥喷嘴16，两个喷嘴16拧紧后呈水平状，每个小喷嘴16与垂直喷气管的角度均为4°，喷嘴的气流可抵达钢流切线方向，能起到很好的钢渣分离效果。

实施例4：如图2、3、4和5所示，本发明所述的吹气装置4包括上、下两组，一组吹气装置4上设有一根垂直喷气管6和两根侧喷气管7。

实施例5：如图2、3、4和5所示，本发明所述的喷气支撑架11的侧方设有气体传输管路，单根垂直喷气管6与气体传输管路之间设有电磁控制阀14，单根侧喷气管7与气体传输管路之间设有电磁控制阀14。

实施例6：如图2、3、4和5所示，本发明所述的垂直喷气管6上的电磁控制阀14与侧喷气管7上的电磁控制阀14均通过线路连接在PLC控制中心上。吹气装置六个喷嘴12或13分别由六个电磁控制阀装置14控制，通过PLC可实现自动控制气流，同时也可手动控制气流，并提供两者之间的转换；电炉出钢时，引流砂流出，通过电磁控制阀14将气流调大，将引流砂与钢渣分离；出钢过程中，可通过电动发明14调小气流；当出钢末期，调大气流，起到钢渣分离效果。

实施例7：如图2、3、4和5所示，本发明所述的喷气支撑架11的下方设有可水平移动的电控气缸15。电炉出钢时，吹气装置4可以前后移动。当遇到严重散流时，吹气装置4可向远离钢流的方向移动，起到保护喷嘴12或13的作用。

实施例8：如图2、3、4和5所示，本发明所述的扇形收集台18的中部设有钢流口17，所述的钢流口19设置在电路出钢口2的正下方。

实施例9：如图1所示，本发明所述的支撑架8的侧方设有上下楼梯10。收集装置5提供了方便的清理炉渣平台；当收集平台9上收集炉渣后，清理人员可以沿楼梯10上至平台进行清理作业；收集平台9上可安装防护栏杆，起到保护作用。

实施例10：如图1所示，本发明的分离装置具有很好的可达性和可维修性；由于吹气装置4可以收缩，当喷嘴12、13老化或堵塞时，维修人员可以站在收集平台9上对喷嘴12、13进行更换和检修。

需要说明的是，上述仅仅是本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述实施例的基础上所做出的等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电炉出钢下渣时的钢渣分离装置，所述的钢渣分离装置安装在电炉出钢口与钢包之间，电炉出钢口设置在钢包的正上方，其特征在于，所述的钢渣分离装置包括吹气装置和收集装置，所述的吹气装置包括喷气支撑架、侧喷气管和垂直喷气管，所述的喷气支撑架为圆弧型的框架，框架的中部设有垂直喷气管，框架的两端设有侧喷气管，垂直喷气管和侧喷气管的端部均设有喷嘴，三个喷嘴的喷射方向相交于同一个点，两根侧喷气管相对于垂直喷气管呈轴对称，所述的收集装置包括收集平台和支撑架，收集平台通过支撑架固定安装在吹气装置的侧方，收集平台的一端设有与吹气装置相匹配的扇形收集台。

2.根据权利要求1所述的电炉出钢下渣时的钢渣分离装置，其特征在于，所述的喷嘴包括圆锥喷嘴和扁平喷嘴，所述的圆锥喷嘴安装在侧喷气管上，所述的扁平喷嘴安装在垂直喷气管上。

3.根据权利要求2所述的电炉出钢下渣时的钢渣分离装置，其特征在于，所述的圆锥喷嘴的中部设有一个圆锥形的喷气口，所述的扁平喷嘴上设有两个水平对称的圆锥形喷气口。

4.根据权利要求1所述的电炉出钢下渣时的钢渣分离装置，其特征在于，所述的吹气装置包括上、下两组，一组吹气装置上设有一根垂直喷气管和两根侧喷气管。

5.根据权利要求1所述的电炉出钢下渣时的钢渣分离装置，其特征在于，所述的喷气支撑架的侧方设有气体传输管路，单根垂直喷气管与气体传输管路之间设有电磁控制阀，单根侧喷气管与气体传输管路之间设有电磁控制阀。

6.根据权利要求5所述的电炉出钢下渣时的钢渣分离装置，其特征在于，所述的垂直喷气管上的电磁控制阀与侧喷气管上的电磁控制阀均通过线路连接在PLC控制中心上。

7.根据权利要求1所述的电炉出钢下渣时的钢渣分离装置，其特征在于，所述的喷气支撑架的下方设有可水平移动的电控气缸。

8.根据权利要求1所述的电炉出钢下渣时的钢渣分离装置，其特征在于，所述的扇形收集台的中部设有钢流口，所述的钢流口设置在电路出钢口的正下方。

9.根据权利要求1所述的电炉出钢下渣时的钢渣分离装置，其特征在于，所述的支撑架的侧方设有上下楼梯。

10.根据权利要求1所述的电炉出钢下渣时的钢渣分离装置，其特征在于，所述吹气装置采用的气体为惰性气体。