CN106111970A - 一种通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钢铁冶金技术领域，具体地讲，本发明涉及一种通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的装置及使用方法。所述通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的装置包括排渣器和连接器2，排渣器为圆桶状，底部横截面为弧形。固定装置与连接器连接并把连接器固定到炼钢平台上。本发明还提供一种通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的方法。本发明用极其简单的装置解决了钢包顶渣氧化性过高的问题，设备投资低、易实现，具有意想不到的效果。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域，具体地讲，本发明涉及一种通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的装置及使用方法。
背景技术
钢包顶渣氧化性过高对后续的钢水精炼过程及钢材质量都有不利影响，会造成钢水回磷、精炼白渣成渣慢、脱氧剂消耗过多、钢水中夹杂物过多等现象。目前国内转炉的下渣量一般都大于10kg/吨钢，转炉渣中W(FeO+MnO)一般都大于15％，钢包顶渣氧化性过高多是由于转炉下渣过多导致的，目前对于钢包顶渣氧化性过高的问题一般是通过以下两种方法处理的：
1、是把这些高氧化性炉渣还原掉，一般是采取向炉渣中添加铝、碳化钙、硅钙钡等脱氧剂的方法进行还原，这种方法精炼时间较长，费用较高。
2、是把这些炉渣去除掉，主要有倾动钢包进行倒渣、用扒渣机扒渣、用真空吸渣机吸渣三种方法。倾动钢包进行倒渣是把钢包倾动一定角度，使炉渣从钢包口流出，但钢包顶渣渣层厚度较小，约60mm，进行倒渣操作时，容易使得钢水也被连带倒出，钢铁料消耗大；扒渣法是先把钢包倾动一定角度，然后采用扒渣机拔除炉渣，由于扒渣机渣钯较小，并且炉渣黏度小，导致扒渣时间较长，约10分钟，并且钢铁料损失大，约损失钢铁料2kg/吨钢，并且扒渣机设备成本高，空间占用面积大；吸渣法采用抽真空吸渣，设备投资大，并且设备的维护成本高。
CN201333516A公开了一种钢包顶渣排除装置，在钢包车上设有由摇篮、倾动液压缸及钢包锁定架组成的钢包倾动装置。摇篮的圆底活动坐于钢包车上部半圆瓦内，通过前、后两个转轴及连接板固定在钢包车上，并通过销轴与安装在钢包车上的液压缸缸杆转动连接。设有溢渣口的钢包由锁定架固牢。由于顶渣流动性好，因此当液压缸缸杆顶动摇篮使钢包倾斜时，处于钢包上部的大部分顶渣可从溢渣口流出，留在钢水中的顶渣则大大减少，从而降低了顶渣改质的难度，最大限度地减少了顶渣对钢水质量的影响，但是由于初炼炉放钢后钢包顶渣渣层厚度较小，约60mm，并且在倒渣的过程中没有使渣层增厚的装置，进行倒渣操作时，容易使得钢水也被连带倒出，钢铁料消耗大。
CN204490931U公开了一种LF-VD专用捞渣盘，属于LF-VD设备技术领域，用于减少精炼包中的钢渣。其技术方案是：它包括盘体和吊耳，盘体为均匀的半圆弧形，两个吊耳对称固定在盘体直径的两端，另一个吊耳位于两个吊耳的中间位置，三个吊耳垂直固定连接在盘体的边缘上，盘体的外径与精炼包的内腔直径相匹配。本发明降低了精炼包内精炼渣层厚度，减小了工人的劳动强度，提高了VD的生产效率，保证了钢水的精炼脱气质量，并大大降低VD处理过程中溢渣的危险性，提高精炼过程中的安全系数。使用本发明的精炼包平均一次性钢包渣层量减少60-100mm，VD生产周期缩短为原来的80％，工人劳动强度及能源消耗量均可降至原工装造型的90％，该方法需严格控制捞渣盘的倾斜度，防止钢水流入捞渣盘内，并且该方法适用于LF精炼后期，炉渣厚度较厚时使用(大于200mm)，对于炉渣渣厚较薄时并不适用，渣层较薄时，捞渣盘底部排出钢液较多，使得捞渣盘受到的浮力增大，会产生捞渣盘捞不到渣的现象出现。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供一种通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的设备和方法。通过向钢水中插入一个大体积的设备，使得钢水和炉渣的液位上升，使得炉渣从钢包上的溢渣口溢出，由于大体积设备挤占了炉渣的表面空间，使得炉渣渣厚增大2-3倍，溢渣过程中钢液损失较小。
本发明提供一种通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的装置，如图1所示，所述通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的装置包括排渣器(1)，排渣器(1)为圆桶状，底部横截面为弧形。
所述弧形的弧度和高度没有限制，本领域技术人员可以根据实际需要设计弧形的弧度和高度，以满足排渣器较顺利的插入钢包中的要求。
优选的，所述排渣器(1)的外衬由镁铬质、镁碳质、镁铝质等常用耐火材料砌筑或捣打而成，内壁材质为钢板。
优选的，所述排渣器(1)的外径为钢包内径的30-90％，壁厚为50-1000mm。
优选的，所述通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的装置还包括连接器(2)，连接器(2)为一圆管状的装置，连接器(2)的内径与排渣器(1)的内径相同；连接器(2)的外径与排渣器(1)的外径相同，连接器(2)固定连接在排渣器(1)上部。优选的，连接器(2)的外壁材质为钢板，内衬采用镁铬质、镁碳质、镁铝质等常用耐火材料砌筑或捣打而成。
优选的，排渣器(1)和连接器(2)通过法兰连接。法兰分别焊接在排渣器(1)和连接器(2)上。
优选的，所述通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的装置还包括固定装置(3)，固定装置(3)连接器(2)连接并把连接器(2)固定到炼钢平台(4)上。
优选的，固定装置(3)的材质为钢板。
具体实施方法：
具体实施方法如图2所示，其中1为底部为弧形的圆桶状的装置，2为一圆管状的装置，1和2通过其上焊接的法兰连接，3为固定装置，材质为钢板，起到把2固定到4上的作用，4为炼钢平台，5钢包，6为钢水，7为钢包台车，8为钢包车液压装置，起到升降钢包的作用，9为渣盆，10为钢包上的溢渣口，11为炉渣。
转炉出钢过程中不加合金和脱氧剂，转炉出钢后，钢包顶渣炉渣氧化性强，温度高，炉渣流动性好。本发明所述的通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的装置固定到炼钢平台下部，转炉出钢完毕后，立刻将钢包运到溢渣工位，启动钢包车上的液压装置8，使钢包上升，将底部为弧形的圆桶状的装置1顶入钢水中，钢水液面上升，带动炉渣液面上升，并且装置1挤占炉渣的表面积，使得炉渣渣厚变大，炉渣液位上升到溢渣口10以上液位时，炉渣会从溢渣口溢出至渣盆9中，炉渣溢净后，利用装置8降下钢包，然后将钢包从溢渣工位运至精炼工位进行后续的精炼操作。
本发明还提供一种通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的方法，包括下列步骤：
(1)转炉出钢过程中不加合金和脱氧剂，
(2)转炉出钢完毕后，立刻将钢包运到溢渣工位，调整钢包位置，将排渣器(1)顶入钢水中，钢水液面上升，带动炉渣液面上升，并且排渣器(1)挤占炉渣的表面积，使得炉渣渣厚变大，
(3)炉渣液位上升到溢渣口(10)以上液位时，炉渣从溢渣口溢出至渣盆(9)中，
(4)炉渣溢净后，降下钢包，然后将钢包从溢渣工位运至精炼工位进行后续的精炼操作。
优选的，步骤(2)所述的调整钢包位置为，启动钢包车上的液压装置(8)，使钢包上升。步骤(4)所述的降下钢包为，利用液压装置(8)降下钢包。
溢渣过程中，装置1由于工作环境恶劣，寿命约为200炉次，当装置1达到使用寿命后，更换新的装置1，并通过其上焊接的法兰与原装置2连接起来。
本发明的优点：
1、本方法可以把钢包顶渣中70％以上的炉渣溢出掉，有利于精炼炉快速成白渣，减少脱氧剂消耗，提高钢水质量。
2、溢渣操作时间短，小于3分钟，节省工艺处理时间，装置1的外衬为耐火材料，热导率低，溢渣过程中，装置1升温缓慢，钢水温降小。
3、本发明设备投资小，使用过程中，仅有装置1为易耗材，达到使用寿命后，仅更换装置1就可以，设备维护成本低。
本发明用极其简单的装置解决了钢包顶渣氧化性过高的问题，设备投资低、易实现，具有意想不到的效果。
附图说明
图1是本发明提供的通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的装置结构示意图。
图2是本发明提供的通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的装置使用过程中的示意图
具体实施方式
实施例1：
制作一套如图1所示的通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的装置，装置包括排渣器1，排渣器1为圆桶状，底部横截面为弧形。其中排渣器1的外径为钢包内径的70％，壁厚为100mm，排渣器1的圆管状部分的外衬用镁铬砖砌筑而成，内壁材质为钢板。弧形底面部分的外衬采用镁铝质耐火材料捣打而成，所述装置还包括连接器2，连接器2为一圆管状的装置，连接器2的内径与排渣器1的内径相同；连接器2的外径与排渣器1的外径相同，连接器2的内衬部分用镁铬砖砌筑而成，烘烤排渣器1和连接器2，去除水份后，把排渣器1和连接器2通过其上焊接的法兰连接起来后，投入使用。所述装置还包括固定装置3，固定装置3的材质为钢板，固定装置3与连接器2连接并把连接器2固定到炼钢平台4上。
具体实施方法如图2所示，其中1为底部为弧形的圆桶状的装置，2为一圆管状的装置，1和2通过其上焊接的法兰连接，3为固定装置，材质为钢板，起到把2固定到4上的作用，4为炼钢平台，5钢包，6为钢水，7为钢包台车，8为钢包车液压装置，起到升降钢包的作用，9为渣盆，10为钢包上的溢渣口，11为炉渣。转炉出钢过程中不加合金和脱氧剂，转炉出钢完毕后，立刻将钢包运到溢渣工位，启动钢包车上的液压装置8，使钢包上升，将底部为弧形的圆桶状的排渣器1顶入钢水中，钢水液面上升，带动炉渣液面上升，并且排渣器1挤占炉渣的表面积，使得炉渣渣厚变大，炉渣液位上升到溢渣口10以上液位时，炉渣会从溢渣口溢出至渣盆9中，炉渣溢净后，利用装置8降下钢包，然后将钢包从溢渣工位运至精炼工位进行后续的精炼操作。整个溢渣过程约3分钟，可以把钢包顶渣中80％以上的炉渣溢出掉，减少脱氧剂消耗30％，降低生产成本3元/吨钢，精炼白渣成渣时间降低4分钟，铸坯中夹杂物含量降低10％。
实施例2
其他同实施例1，不同之处在于：
所述排渣器1的外衬由镁砖砌筑而成，内壁材质为钢板。所述排渣器1的外径为钢包内径的30％，壁厚为50mm。连接器2的外壁材质为钢板，内衬采用镁砖砌筑而成。整个溢渣过程约4分钟，可以把钢包顶渣中70％以上的炉渣溢出掉，减少脱氧剂消耗25％，降低生产成本2.5元/吨钢，精炼白渣成渣时间降低3分钟，铸坯中夹杂物含量降低8％。
实施例3
其他同实施例1，不同之处在于：
所述排渣器1的外衬由镁铝砖砌筑而成，内壁材质为钢板。所述排渣器1的外径为钢包内径的90％，壁厚为500mm。连接器2的外壁材质为钢板，内衬采用镁铝砖砌筑而成。整个溢渣过程约2分钟，可以把钢包顶渣中85％以上的炉渣溢出掉，减少脱氧剂消耗40％，降低生产成本4元/吨钢，精炼白渣成渣时间降低5分钟，铸坯中夹杂物含量降低13％。
实施例4
其他同实施例1，不同之处在于：
所述排渣器1的外衬由镁碳质耐火材料捣打而成，内壁材质为钢板。所述排渣器1的外径为钢包内径的80％，壁厚为900mm。连接器2的外壁材质为钢板，内衬采用镁铝质耐火材料捣打而成。整个溢渣过程约2分钟，可以把钢包顶渣中85％以上的炉渣溢出掉，减少脱氧剂消耗40％，降低生产成本4元/吨钢，精炼白渣成渣时间降低5分钟，铸坯中夹杂物含量降低12％。
Claims (10)
1.一种通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的装置，其特征在于，所述通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的装置包括排渣器(1)，排渣器(1)为圆桶状，底部横截面为弧形。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述排渣器(1)的外衬由镁铬质、镁碳质、镁铝质耐火材料砌筑或捣打而成，内壁材质为钢板。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述排渣器(1)的外径为钢包内径的30-90％，壁厚为50-1000mm。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的装置还包括连接器(2)，连接器(2)为一圆管状的装置，连接器(2)的内径与排渣器(1)的内径相同；连接器(2)的外径与排渣器(1)的外径相同，连接器(2)固定连接在排渣器(1)上部。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，连接器(2)的外壁材质为钢板，内衬采用镁铬质、镁碳质、镁铝质等常用耐火材料砌筑或捣打而成。
6.如权利要求4或5所述的装置，其特征在于，排渣器(1)和连接器(2)通过法兰连接；法兰分别焊接在排渣器(1)和连接器(2)上。
7.所述通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的装置还包括固定装置(3)，固定装置(3)连接器(2)连接并把连接器(2)固定到炼钢平台(4)上。
8.一种通过溢渣法降低钢包顶渣氧化性的方法，包括下列步骤：
(1)转炉出钢过程中不加合金和脱氧剂，
(2)转炉出钢完毕后，立刻将钢包运到溢渣工位，调整钢包位置，将排渣器(1)顶入钢水中，钢水液面上升，带动炉渣液面上升，并且排渣器(1)挤占炉渣的表面积，使得炉渣渣厚变大，
(3)炉渣液位上升到溢渣口(10)以上液位时，炉渣从溢渣口溢出至渣盆(9)中，
(4)炉渣溢净后，降下钢包，然后将钢包从溢渣工位运至精炼工位进行后续的精炼操作。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述的调整钢包位置为，启动钢包车上的液压装置(8)，使钢包上升。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述的降下钢包为，利用液压装置(8)降下钢包。
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