CN107299193A - 基于复合喷吹法的钢水炉外脱磷处理系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于复合喷吹法的钢水炉外脱磷处理系统及其方法，涉及钢水精炼技术领域。本系统是：氧枪升降装置和钢水包连接，将氧气喷吹到钢水液面；石灰石储料及喷吹装置、回转装置及喷枪升降装置和钢水包依次连接，完成石灰石的上料、存储、计量和压力输送至喷枪，将石灰石喷吹至钢水底部；氧化铁皮及萤石储料及输送装置和钢水包连接，完成氧化铁皮及萤石的储存、计量和输送到钢水里。本发明利用炉外脱磷，不影响炼钢设备其他工位的工作效率，提高钢材质量的同时不影响生产效率及年产量；喷吹法使反应充分，反应时间缩短，减少钢水的降温，不影响炼钢后续工序的生产；自动化程度高；处理完后的钢水磷含量≤0.02%，提高钢厂的炼钢水平。

Description

基于复合喷吹法的钢水炉外脱磷处理系统及其方法

技术领域

本发明涉及钢水精炼技术领域，尤其涉及一种基于复合喷吹法的钢水炉外脱磷处理系统及其方法。

背景技术

磷是钢水中对钢材性能危害极大的一种元素，磷容易在晶界偏析引起钢的冷脆，降低钢材的焊接性能，降低钢材的塑性和韧性，即在低温条件下钢的冲击韧性明显降低。因此，脱磷是炼钢过程中最重要的环节之一。通常炼钢是依靠炉内造渣脱磷很有限，中频炉则无法进行脱磷处理，故冶炼低磷钢和超低磷钢非常困难。脱磷的基本反应式是：

2［P］+5（FeO）+4（CaO）=（4CaO.P2O5）+5［Fe］

由反应式可知，脱磷是在氧化期进行；脱磷主要受钢水、炉渣成分、温度、氧化能力以及炉渣与钢水之间接触条件等因素的影响

随着科技的快速发展，对钢材性能的要求越来越严格，传统的炉内氧化去磷已经不能满足当今需求。因而进一步降低钢水中的磷含量变得尤为重要。

基于上述的各种因素，我司新开发的复合喷吹法的钢水炉外脱磷处理系统开辟了一条脱磷的新途径，尤其是中频炉的脱磷，得到钢铁企业的高度认可。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术存在缺点和不足，提供一种基于复合喷吹法的钢水炉外脱磷处理系统及其方法。

本发明采用的技术方案是：为了能降低钢水中磷含量，提高钢材性能，本发明采用复合喷吹法，向炉外钢水包内吹入氧气和脱磷剂，待脱磷处理完成除去脱磷渣，明显降低钢水中磷含量，达到改善钢材性能的目的。

在脱磷系统钢结构顶部建有三个储料罐，分别储存脱磷所需的脱磷剂：石灰石（CaO）、氧化铁皮（FeO）、萤石（CaF2），其中①石灰石（CaO）采用喷吹法吹入钢水底部；②氧化铁皮（FeO）、萤石（CaF2）采用皮带输送法输送至钢水表面。氧化铁皮（FeO）、萤石（CaF2）储料仓均配备称量模块，根据需处理的钢水量，控制系统自动确定其输送量。石灰石（CaO）通过喷吹罐气力输送方式，喷吹罐配备称量模块，根据控制系统计量其喷吹量，同时还可进行喷吹速度，压力的调节。石灰石（CaO）是通过喷枪插入钢水包底部，钢水温度很高，耐火材料的寿命有限，考虑到换枪和保护喷枪，又不至于影响生产，采用的两喷枪轮换进行，故有回转及喷枪升降装置，为了增强氧化还原反应，也配备一氧枪升降装置，对钢水表面进行吹氧。喷枪选择，喷枪、氧枪升降均为全自动控制。反应完成后由扒渣机扒除脱磷渣。根据使用条件及操控性我们完成了以下工作内容：

1、氧枪升降装置，该装置是增强氧化反应的氧气加入量而向反应钢水包内吹氧气，因钢水包需进出反应工位，故需设计升降机构来执行氧枪升降，同时要设计氧气输送管路的控制调节以及升降位置的控制。

2、回转装置及喷枪升降装置，考虑到喷枪的换枪同时又能连续工作，采用了一工位双喷枪结构，两喷枪之间的位置转换及控制转换，设计了一大型回转装置及与之相应的管路切换装置。

3、氧化铁皮（FeO）及萤石（CaF2）储料及输送装置，氧化铁皮（FeO）及萤石（CaF2）输送至与石灰石正在发生反应的钢水表面即可。故设计相应的储料仓和控制阀及称量系统，下料混合后由皮带机及下料管输送至钢水表面。

4、石灰石（CaO）储料及喷吹装置，石灰石（CaO）是通过气力输送到喷枪，再由喷枪插入钢水里面，喷吹到钢水底部进行充分反应，需要设计气源装置，储料仓，喷吹罐及输送管路控制装置。

5、脱磷烟罩及提升装置，此装置主要是为了环境保护及安全防护，设计了一烟罩与反应钢水包配合，对反应产生的烟气及热量进行隔离，同时防止反应产生的飞溅对人身的及周围设备的伤害。

具体地说：

一、基于复合喷吹法的钢水炉外脱磷处理系统（简称系统）

本系统包括工作对象——倾翻车、钢水包、渣罐和扒渣机，倾翻车运送钢水包进出工位，渣罐接收钢水包的脱磷渣，扒渣机扒除钢水包的脱磷渣；

设置有钢结构平台、氧枪升降装置、回转装置及喷枪升降装置、氧化铁皮及萤石储料及输送装置、石灰石储料及喷吹装置和脱磷烟罩及提升装置；

其位置和连接关系是：

氧枪升降装置和钢水包连接，将氧气喷吹到钢水液面；

石灰石储料及喷吹装置、回转装置及喷枪升降装置和钢水包依次连接，完成石灰石的上料、存储、计量和压力输送至喷枪，将石灰石喷吹至钢水底部；

氧化铁皮及萤石储料及输送装置和钢水包连接，完成氧化铁皮及萤石的储存、计量和输送到钢水里；

脱磷烟罩及提升装置反应过程中将钢水包罩住防止飞溅。

二、基于复合喷吹法的钢水炉外脱磷处理方法（简称方法）

本方法包括下列步骤：

①上料操作；

②喷吹罐补料作业；

③钢水包到达反应工位作业；

④石灰石喷吹作业；

⑤氧气喷吹作业；

⑥氧化铁皮和萤石输料作业；

⑦钢水包退出反应工位作业。

本发明具有下列优点和积极效果：

①利用炉外脱磷，不影响炼钢设备其他工位的工作效率，提高钢材质量的同时不影响生产效率及年产量；

②喷吹法使反应充分，反应时间缩短，减少钢水的降温，不影响炼钢后续工序的生产；

③自动化程度高，采用集中控制，全自动化操作，大大降低操作工人的劳动强度；

④处理完后的钢水磷含量≤0.02%，钢水中磷含量显著降低，改善钢材的性能，提高钢厂的炼钢水平。

附图说明

图1是本系统的结构方框图；

图2是本系统的结构示意图；

图3是氧枪升降装置100的结构示意图；

图4是回转装置及喷枪升降装置200的结构示意图；

图5是氧化铁皮（FeO）及萤石（CaF2）储料及输送装置300的结构示意图；

图6是石灰石（CaO）储料及喷吹装置400的结构示意图；

图7.1是脱磷烟罩及提升装置500的结构主视图，

图7.2是脱磷烟罩及提升装置500的结构俯视图，

图中：

000—钢结构平台

100—氧枪升降装置

101—安装底座，102—主动链轮，103—电机及减速机，

104—第1从动链轮，105—升降导轨，106—升降小车，

107—升降滚轮，108—支座，109—行程开关，110—第2从动链轮，

111—编码器，112—链轮罩，113—连接架，114—氧枪安装座，

115—楔铁，116—蝶形弹簧，117—升降链条，118—氧枪，

119—第3从动链轮，120—链条连接杆。

200—回转装置及喷枪升降装置

201—安装底板，202—行走小车，203—回转立柱，

204—回转电机及减速机，205—驱动齿轮，206—回转支撑，

207—回转套筒，208—调心滚子轴承，209—喷枪，210—连接架，

211—升降小车，212—从动链轮，213—编码器，214—链轮罩，

215—行程开关，216—升降滚轮，217—支座，218—蝶形弹簧，

219—升降链条，220—升降导轨，221—喷枪安装座，222—楔铁，

223—升降电机及减速机。

300—氧化铁皮（FeO）及萤石（CaF2）储料及输送装置

301—皮带机，302—气动插板阀，303—手动插板阀，304—称重传感器，

305—氧化铁皮（FeO）仓，306—萤石（CaF2）仓，307—下料管。

400—石灰石（CaO）储料及喷吹装置

401—汇流排，402—上料管路，403—吹扫管路，404—助吹管路，

405—喷吹管路，406—物料调节阀，407—气动球阀，408—流化器，

409—流化管路，410—称重传感器，411—喷吹罐，

412—气动三通球阀，413—放散管路，414—气动蝶阀，

415—气动插板阀，416—储料仓，417—料位计，418—除尘器。

500—脱磷烟罩及提升装置

501—从动轴，502—卷筒，503—电机，504—制动器，505—减速机，

506—联轴器，507—活动烟罩，508—固定烟罩，509—导向杆，

510—定滑轮组，511—连接板，512—钢丝绳。

具体实施方式

下面结合附图及实施例详细说明：

一、系统

1、总体

如图1、2，本系统包括工作对象——倾翻车600、钢水包700、渣罐800和扒渣机900，倾翻车600运送钢水包700进出工位，渣罐800接收钢水包700的脱磷渣，扒渣机900扒除钢水包700的脱磷渣；

设置有钢结构平台000、氧枪升降装置100、回转装置及喷枪升降装置200、氧化铁皮（FeO）及萤石（CaF2）储料及输送装置300、石灰石（CaO）储料及喷吹装置400和脱磷烟罩及提升装置500。

其位置和连接关系是：

氧枪升降装置100和钢水包700连接，将氧气喷吹到钢水液面；

石灰石（CaO）储料及喷吹装置400、回转装置及喷枪升降装置200和钢水包700依次连接，完成石灰石的上料、存储、计量和压力输送至喷枪，将石灰石（CaO）喷吹至钢水底部；

氧化铁皮（FeO）及萤石（CaF2）储料及输送装置300和钢水包700连接，完成氧化铁皮（FeO）及萤石（CaF2）的储存、计量和输送到钢水里；

脱磷烟罩及提升装置500反应过程中将钢水包700罩住防止飞溅。

2、功能装置

0）钢结构平台000

钢结构平台000是本系统的支撑体，包括第1、2、3层。

1）氧枪升降装置100

如图3，氧枪升降装置100包括安装底座101、主动链轮102、电机及减速机103、第1从动链轮104、升降导轨105、升降小车106、升降滚轮107、上、下支座1081、1082、行程开关109、第2从动链轮110、编码器111、链轮罩112、连接架113、氧枪安装座114、楔铁115、蝶形弹簧116、升降链条117和氧枪118、第3从动链轮119和链条连接杆120；

其位置和连接关系是：

升降导轨105的上部和底部分别与上、下支座1081、1082相连，其中上部支座1081与钢结构平台000固定，下部支座1082与安装底座101相连，安装底座101与钢结构平台000的第2层连接；升降小车106四周装有升降滚轮107，升降滚轮107与升降导轨105精密配合；升降链条117用连接杆与升降小车106相连后，升降链条117在第2从动链轮110处变向，垂直向下绕过第1从动链轮104处再次变向，使升降链条117绕过与电机及减速机103的主动链轮102，再绕至升降导轨105底部的第3从动链轮119后再次变向，升降链条117垂直向上与升降小车106下部相连，这样升降链条117形成一个回路；

楔铁115将氧枪118卡入氧枪安装座114，氧枪安装座114用连接架113固定到升降小车106上；链轮罩112固定在升降导轨105顶部；蝶形弹簧116套在链条连接杆120上；编码器111与第2从动链轮110的轴相连。

氧枪升降装置100的工作原理：

氧枪118在使用时，需要使氧枪118下降到距离钢水液面1.2米处进行吹氧工作，吹氧完成后则提起氧枪118，使氧枪118回到零点位置；电机减速机103驱动主动链轮102，带动升降链条117运动，升降链条117经过第1从动链轮104、第2从动链轮110变向后，带动升降小车106上下运动，从而带动氧枪118上升或下降；氧枪118的上端部接口与氧气罐输送过来的氧气管路用金属软管相连，使氧枪118升降时能灵活自如，氧气输送管路配有相应的减压阀、气动调节阀和气动切断阀以及阻燃器等实现对吹氧的自动控制；蝶形弹簧116减轻升降小车106启动时的冲击和振动，编码器111可测算氧枪118上升或下降时的速率，通过反馈信号可调节控制升降速度，同时还能测算升降位置，与行程开关一起双保险；链轮罩112罩住链轮是安全防护措施。

2）回转装置及喷枪升降装置200

如图4、回转装置及喷枪升降装置200包括安装底板201、行走小车202、回转立柱203、回转电机及减速机204、驱动齿轮205、回转支撑206、回转套筒207、调心滚子轴承208、喷枪209、连接架210、升降小车211、第1从动链轮212、编码器213、链轮罩214、行程开关215、升降滚轮216、上、下支座2171、2172、蝶形弹簧218、升降链条219、升降导轨220、喷枪安装座221、楔铁222、升降电机及减速机223、主动链轮224、第2从动链轮和第3从动链轮；

其位置和连接关系是：

安装底板201与钢结构平台000的第2层连接，回转立柱203的安装板与安装底板201螺栓连接，回转支撑206套在回转立柱203上并坐落在回转立柱203的台阶面上，回转套筒207的止口定位到回转支撑206上后螺栓连接，调心滚子轴承208套在回转立柱203与回转套筒207之间，并台阶定位；回转电机及减速机204的安装座焊接在回转立柱203上，驱动齿轮205套在减速机的输出轴上并与回转支撑206的齿轮啮合；

升降导轨220的上部和中部分别与上、下支座2171、2172相连，上、下支座2171、2172分别与回转套筒207的上下安装面相连，升降导轨220的下端安装有行走小车202，行走小车202的轮子与回转立柱203的安装板上的圆导轨配合；升降小车211四周装有升降滚轮216，升降滚轮216与升降导轨220精密配合；升降链条219用连接杆与升降小车211相连后，升降链条219在第1从动链轮212处变向，垂直向下绕过第2从动链轮225处变向，使升降链条219绕过与升降电机及减速机223的主动链轮224，再绕至升降导轨220底部的第3从动链轮226后再次变向，升降链条219垂直向上与升降小车211下部相连，使升降链条219形成一个回路；

楔铁222将喷枪209卡入喷枪安装座221，喷枪安装座221用连接架210固定到升降小车211上；链轮罩214固定在升降导轨220顶部；蝶形弹簧218套在升降链条219连接杆上；编码器213与第1从动链轮212的轴相连；

回转装置及喷枪升降装置200的工作原理：

喷枪209在使用时，需要将喷枪209下降并插入到距离钢水包700底部0.5米处进行喷吹工作，喷吹完成后则提起喷枪209，使喷枪209回到零点位置；喷枪209工作在高温环境下，为了保证喷枪209连续工作，需要两喷枪209轮流工作，同时便于更换，不影响生产，回转电机及减速机204带动驱动齿轮205，驱动齿轮205与回转支撑206的大齿圈啮合，带动回转支撑206转动，回转套筒207套在回转支撑206的大齿圈上，并螺栓固定，则回转套筒207也随回转支撑206转动，而两套喷枪升降装置在对称分布于回转套筒207两侧，从而使两套喷枪升降装置实现回转切换；为了保证结构的可靠性和运动的平稳性，回转套筒207的上端装有调心滚子轴承208，且在升降导轨220的下端装有行走小车202以减小运行过程中的震动；

电机减速机223驱动主动链轮224，带动升降链条219运动，升降链条219经过第2从动链轮224变向后又经第1从动链轮212再变向，从而带动升降小车211上下运动，实现喷枪209的升降；喷枪209的上端部接口与喷吹罐输送过来的石灰石管路用金属软管相连，使喷枪209升降时能灵活自如，石灰石输送管路配有相应的减压阀、气动调节阀、下料阀和称量等实现对喷吹的自动控制；蝶形弹簧218减轻升降小车211启动时的冲击和振动，编码器213可测算喷枪209升降时的速率，通过反馈信号可调节控制升降速度，同时还能测算升降位置，与行程开关一起双保险；链轮罩214罩住链轮是安全防护措施。

3）氧化铁皮及萤石储料及输送装置300

如图5，氧化铁皮及萤石储料及输送装置300包括皮带机301、气动插板阀302、手动插板阀303、称重传感器304、氧化铁皮仓305、萤石仓306和下料管307；

其位置和连接关系是：

氧化铁皮仓305和萤石仓306并列安装在钢结构平台000的第3层上，在钢结构平台000与各仓相连的支座上装有称重传感器304，氧化铁皮仓305和萤石仓306的下部分别装有气动插板阀302和手动插板阀303，气动插板阀302出口正对着下方的皮带机301，皮带机301的出口处为下料管307；

氧化铁皮及萤石储料及输送装置300的工作原理：

氧化铁皮和萤石只需要下料到钢水表面即可，故采用的皮带机301输送，人工分别将氧化铁皮和萤石上料到氧化铁皮仓305和萤石仓306；根据反应需要，确定下料量，打开手动插板阀303和气动插板阀302，则物料在重力作用下自动下料至皮带机301，皮带机301将所有下料输送到下料管307，下料管307则将氧化铁皮和萤石输送至钢水包700液面；调节气动插板阀302的开口度，可控制下料的快慢；称重传感器304测量下料的量并反馈信号给电控系统，达到设定给料量后即自动关闭气动插板阀302；

4）石灰石储料及喷吹装置400

如图6、石灰石储料及喷吹装置400包括汇流排401、上料管路402、吹扫管路403、助吹管路404、喷吹管路405、物料调节阀406、气动球阀407、流化器408、流化管路409、称重传感器410、喷吹罐411、气动三通球阀412、放散管路413、气动蝶阀414、气动插板阀415、储料仓416、料位计417、除尘器418和充压管路419；

其位置和连接关系是：

上料管路402一端为上料口，另一端与储料仓416的顶部相连；汇流排401进气口与气源相连，气动球阀407上端与流化器408相连，底部与物料调节阀406相连，物料调节阀406出口与喷吹管路405相连，喷吹管路405中部装有气动三通球阀412；助吹管路404从汇流排401引出后与喷吹管路405起始端相连，吹扫管路403从汇流排401引出后与喷吹管路405各转弯点相连，流化管路409自汇流排401引出后与喷吹罐411的流化接口及流化器408的流化接口相连，充压管路419自汇流排401引出后与喷吹罐411顶部相连；喷吹罐411安装到钢结构平台000第2层上，安装支座装有称重传感器410，喷吹罐411的上端引出放散管路413与储料仓416相连，储料仓416下端装有下料管路，下料管路上分别装有气动蝶阀414和气动插板阀415，储料仓416的顶部和底部分别装有料位计417，储料仓416的顶部还装有除尘器418。

石灰石储料及喷吹装置的工作原理：

石灰石是通过气力输送到喷枪209，后经喷枪209喷吹到钢水底部；上料管路402与输送料的槽罐车接口连接后，通过压力将石灰石气力输送至储料仓416，上料前打开储料仓416顶部的除尘器418，储料仓416的料位计417能反馈石灰石储量的多少；上料完成后，查看喷吹罐411的称重传感器410的读数，如不满足一钢包钢水所需喷吹量时则开启储料仓416的除尘器418，同时关闭喷吹管路405、流化管路409和充压管路419，开启放散管路413，开启储料仓416下端气动蝶阀414和气动插板阀415，开启储料仓416下端的流化管路409，即可开始自动下料，直至称重传感器410的读数满足一钢包所需喷吹量时完成下料，关闭气动蝶阀414、气动插板阀415和放散管路413；依次开启助吹管路404、流化管路409和喷吹罐411顶部的充压管路419，待压力到达工作压力后，并喷枪209到达预定工作位后，即可开启喷吹管路405上的气动球阀407和物料调节阀406，即可实现喷吹动作，调节物料调节阀406的开口度，可实现物料流量的稳定控制；喷吹管路405上的气动三通球阀412可实现对两喷枪管路的自动切换。

5）脱磷烟罩及提升装置500

如图7.1、7.2，脱磷烟罩及提升装置500包括从动轴501、卷筒502、电机503、制动器504、减速机505、联轴器506、活动烟罩507、固定烟罩508、导向杆509定滑轮组510、连接板511、钢丝绳512；

其位置和连接关系是：

活动烟罩507套在固定烟罩508外，活动烟罩507的导向轮和固定烟罩508的导向杆509配合，钢丝绳512的末端与活动烟罩507上的吊环连接，绕过前端定滑轮组510后与另一侧的钢丝绳512均与连接板511连接，连接板511的前端孔再引一钢丝绳512绕过后端的定滑轮组510后缠绕到卷筒502上；电机503和减速机505连接，电机503输出轴外侧安装有制动器504，减速机505的双输出端分别通过联轴器506与从动轴501相连，卷筒502则套在从动轴501上并固定。

脱磷烟罩及提升装置500的工作原理：

当钢水包700运动到脱磷工作位时，需要脱磷烟罩罩住进行保护，防止反应飞溅和降温过快，同时钢水包700进出脱磷工作位时能自动提升避让；故脱磷烟罩做成活动烟罩507和固定烟罩508两部分，其中活动烟罩507通过导向轮与固定烟罩508的导向杆509配合，这样活动烟罩507只能与固定烟罩508同心做上下运动；活动烟罩两侧各有两根钢丝绳512平行吊住活动烟罩507，两侧钢丝绳512通过两组定滑轮组510变向后在连接板511处汇合，最后汇合成一根钢丝绳512，经定向滑轮组510变向后分别绕到两侧卷筒502上，这样运动平稳，同步；卷筒502套装在从动轴501上，从动轴501与减速机505两侧的输出轴分别用联轴器506直连，减速机505则由电机503驱动，电机503与减速机505之间装有制动器504，这样电机501驱动减速机505旋转，减速机505则带动从动轴501，卷筒卷502绕钢丝绳512，隋着钢丝绳512被卷绕，则活动烟罩507被提升或下放，当到达工作位置时，则制动器504启动，将电机503制动，同时也将活动烟罩507锁定在工作位，直到反应完成后活动烟罩507被提升并将钢水包700退出反应工作位。

二、方法

本方法包括下列步骤：

①上料操作：喷吹前在主操作室屏幕上查看石灰石的储料仓416的料位计417读数，需要补石灰石时，主操作室操作员通知上料工人工上料；槽罐车将罐装粉料运至现场，人工将上料软管和送气软管与上料固定管和送气固定管用快速活结头连接，打开除尘器418，在主控室打开上料管进料阀，打开固定送气管上的阀门，为罐车充压，待压力上升至额定压力，打开上料管助吹阀，打开固定上料管上的阀门，用气力输送方式上料，带粉载气通过储料仓416上的除尘器418的除尘脉冲阀排入大气，粉料进入储料仓416；上完料后，关闭固定送气管上的阀门，关闭固定上料管上的阀门，关闭助吹阀，关闭上料管进料阀，卸下上料软管和送气软管，关闭除尘器418；氧化铁皮和萤石的上料操作是：查看氧化铁皮仓305和萤石仓306的称重传感器304的读数，确认要上料时，通知上料工人将袋装料从氧化铁皮仓305和萤石仓306的入料口倒入即可。

②喷吹罐411补料作业：查看喷吹罐411的称重传感器410的读数，显示重量不够一钢包钢水喷吹量则需补料，开启石灰石储料仓416的除尘器418，开启喷吹罐411顶部的放散阀，压力降为零时开始加料，开启喷吹罐411顶气动蝶阀414，打开储料仓416下料气动插板阀415将物料重力输送到喷吹罐411，下料不顺畅时开启储料仓416的流化管流化10-20秒，喷吹罐411储料量达到预定值时，关闭储料仓411下料气动插板阀415，打开反吹管道阀门，反吹30秒后关闭，关闭喷吹罐411顶部的气动蝶阀414、放散阀，关闭储料仓416的除尘器418。

③钢水包700到达反应工位作业：倾翻车600载着装满钢水的钢水包沿轨道到达喷吹工位后，倾翻车700将钢水包700倾翻一定角度，扒渣机900将炉渣扒到渣罐800中，进行扒前渣处理；倾翻车700将钢水包恢复到垂直位置，脱磷烟罩及提升装置500将活动烟罩507下降至下限位罩住钢水包即可开始喷吹工作。

④石灰石喷吹作业：根据选择的喷枪号，开启喷吹罐411的顶部充压管路419、底部流化管路409、助吹管路404和吹扫管路403，喷枪升降装置将喷枪209下降到距离钢水液面0.5米处，待喷吹罐411内压力达到0.45-0.5MPa后，开启喷吹罐411的喷吹管路405并打开气动球阀407和物料调节阀406，物料调节阀406调节好下料速度，喷枪209继续下降直至距离钢包底部0.5米处，石灰石在高压气力的作用下输送到钢水里；待石灰石喷吹工作完成后，关闭喷吹罐411底部气动球阀407、物料调节阀406，喷枪209上升到距离钢水液面0.5米处并依次关闭喷吹罐411底部的流化管路，顶部的充压管路419、助吹管路404和吹扫管路；喷枪209上升到零点位置。

⑤氧气喷吹作业：电机及减速机103驱动主动链轮102旋转从而带动氧枪118下降，当氧枪118下降到距离液面1.2米处时，打开氧气气动切断阀和气动调节阀，从钢结构平台000的第2层缝隙观察钢水表面的反应剧烈程度，调节好氧气的喷吹流量直到石灰石的喷吹完成；待氧气喷吹完成后，关闭气动调节阀和氧气气动切断阀并开启氮气吹扫气动切断阀，反吹30秒后关闭；氧枪118上升到零点位置。

⑥氧化铁皮和萤石输料作业：启动皮带机301，开启氧化铁皮仓305和萤石仓306的气动插板阀302，同时查看氧化铁皮仓305和萤石仓306的称重传感器304的读数以判断下料速率，并调节气动插板阀302的开口度来调节下料速率；氧化铁皮和萤石重力下料到皮带机301上，皮带机301将氧化铁皮和萤石输送到钢水里；当氧化铁皮和萤石的输料完成后，关闭氧化铁皮仓305和萤石仓306的气动插板阀302，关闭皮带机301。

⑦钢水包700退出反应工位作业：脱磷烟罩及提升装置500将活动烟罩507提升至上限位，倾翻车600将钢水包700倾翻一定角度后，扒渣机900将脱磷渣扒到渣罐800中, 倾翻车700将钢水包恢复到垂直位置，倾翻车700载着钢水包700到起吊位；吊车将钢水包700吊到下一工序。

Claims (7)

1.一种基于复合喷吹法的钢水炉外脱磷处理系统，

本系统包括工作对象——倾翻车（600）、钢水包（700）、渣罐（800）和扒渣机（900），倾翻车（600）运送钢水包（700）进出工位，渣罐（800）接收钢水包（700）的脱磷渣，扒渣机（900）扒除钢水包（700）的脱磷渣；

其特征在于：

设置有钢结构平台（000）、氧枪升降装置（100）、回转装置及喷枪升降装置（200）、氧化铁皮及萤石储料及输送装置（300）、石灰石储料及喷吹装置（400）和脱磷烟罩及提升装置（500）；

其位置和连接关系是：

氧枪升降装置（100）和钢水包（700）连接，将氧气喷吹到钢水液面；

石灰石储料及喷吹装置（400）、回转装置及喷枪升降装置（200）和钢水包（700）依次连接，完成石灰石的上料、存储、计量和压力输送至喷枪，将石灰石喷吹至钢水底部；

氧化铁皮及萤石储料及输送装置（300）和钢水包（700）连接，完成氧化铁皮及萤石的储存、计量和输送到钢水里；

脱磷烟罩及提升装置（500）反应过程中将钢水包（700）罩住防止飞溅。

2.按权利要求1所述的钢水炉外脱磷处理系统，其特征在于：

所述的氧枪升降装置（100）是：

升降导轨（105）的上部和底部分别与上、下支座（1081、1082）相连，其中上部支座（1081）与钢结构平台（000）固定，下部支座（1082）与安装底座（101）相连，安装底座（101）与钢结构平台（000）的第2层连接；升降小车（106）四周装有升降滚轮（107），升降滚轮（107）与升降导轨（105）精密配合；升降链条（117）用连接杆与升降小车（106）相连后，升降链条（117）在第2从动链轮（110）处变向，垂直向下绕过第1从动链轮（104）处再次变向，使升降链条（117）绕过与电机及减速机（103）的主动链轮（102），再绕至升降导轨（105）底部的第3从动链轮（119）后再次变向，升降链条（117）垂直向上与升降小车（106）下部相连，使升降链条（117）形成一个回路；

楔铁（115）将氧枪（118）卡入氧枪安装座（114），氧枪安装座（114）用连接架（113）固定到升降小车（106）上；链轮罩（112）固定在升降导轨（105）顶部；蝶形弹簧（116）套在链条连接杆（120）上；编码器（111）与第2从动链轮（110）的轴相连。

3.按权利要求1所述的钢水炉外脱磷处理系统，其特征在于：

所述的回转装置及喷枪升降装置（200）是：

安装底板（201）与钢结构平台（000）的第2层连接，回转立柱（203）的安装板与安装底板（201）螺栓连接，回转支撑（206）套在回转立柱（203）上并坐落在回转立柱（203）的台阶面上，回转套筒（207）的止口定位到回转支撑（206）上后螺栓连接，调心滚子轴承（208）套在回转立柱（203）与回转套筒（207）之间，并台阶定位；回转电机及减速机（204）的安装座焊接在回转立柱（203）上，驱动齿轮（205）套在减速机的输出轴上并与回转支撑（206）的齿轮啮合；

升降导轨（220）的上部和中部分别与上、下支座（2171、2172）相连，上、下支座（2171、2172）分别与回转套筒（207）的上下安装面相连，升降导轨（220）的下端安装有行走小车（202），行走小车（202）的轮子与回转立柱（203）的安装板上的圆导轨配合；升降小车（211）四周装有升降滚轮（216），升降滚轮（216）与升降导轨（220）精密配合；升降链条（219）用连接杆与升降小车（211）相连后，升降链条（219）在第1从动链轮（212）处变向，垂直向下绕过第2从动链轮（225）处变向，使升降链条（219）绕过与升降电机及减速机（223）的主动链轮（224），再绕至升降导轨（220）底部的第3从动链轮（226）后再次变向，升降链条（219）垂直向上与升降小车（211）下部相连，使升降链条（219）形成一个回路；

楔铁（222）将喷枪（209）卡入喷枪安装座（221），喷枪安装座（221）用连接架（210）固定到升降小车（211）上；链轮罩（214）固定在升降导轨（220）顶部；蝶形弹簧（218）套在升降链条（219）连接杆上；编码器（213）与第1从动链轮（212）的轴相连。

4.按权利要求1所述的钢水炉外脱磷处理系统，其特征在于：

所述的氧化铁皮及萤石储料及输送装置（300）是：

氧化铁皮仓（305）和萤石仓（306）并列安装在钢结构平台（000）的第3层上，在钢结构平台（000）与各仓相连的支座上装有称重传感器（304），氧化铁皮仓（305）和萤石仓（306）的下部分别装有气动插板阀（302）和手动插板阀（303），气动插板阀（302）出口正对着下方的皮带机（301），皮带机（301）的出口处为下料管（307）。

5.按权利要求1所述的钢水炉外脱磷处理系统，其特征在于：

所述的石灰石储料及喷吹装置（400）是：

上料管路（402）一端为上料口，另一端与储料仓（416）的顶部相连；汇流排（401）进气口与气源相连，气动球阀（407）上端与流化器（408）相连，底部与物料调节阀（406）相连，物料调节阀（406）出口与喷吹管路（405）相连，喷吹管路（405）中部装有气动三通球阀（412）；助吹管路（404）从汇流排（401）引出后与喷吹管路（405）起始端相连，吹扫管路（403）从汇流排（401）引出后与喷吹管路（405）各转弯点相连，流化管路（409）自汇流排（401）引出后与喷吹罐（411）的流化接口及流化器（408）的流化接口相连，充压管路（419）自汇流排（401）引出后与喷吹罐（411）顶部相连；喷吹罐（411）安装到钢结构平台（000）第2层上，安装支座装有称重传感器（410），喷吹罐（411）的上端引出放散管路（413）与储料仓（416）相连，储料仓（416）下端装有下料管路，下料管路上分别装有气动蝶阀（414）和气动插板阀（415），储料仓（416）的顶部和底部分别装有料位计（417），储料仓（416）的顶部还装有除尘器（418）。

6.按权利要求1所述的钢水炉外脱磷处理系统，其特征在于：

所述的脱磷烟罩及提升装置（500）是：

活动烟罩（507）套在固定烟罩（508）外，活动烟罩（507）的导向轮和固定烟罩（508）的导向杆（509）配合，钢丝绳（512）的末端与活动烟罩（507）上的吊环连接，绕过前端定滑轮组（510）后与另一侧的钢丝绳（512）均与连接板（511连）接，连接板（511）的前端孔再引一钢丝绳（512）绕过后端的定滑轮组（510）后缠绕到卷筒（502）上；电机（503）和减速机（505）连接，电机（503）输出轴外侧安装有制动器（504），减速机（505）的双输出端分别通过联轴器（506）与从动轴（501）相连，卷筒（502）则套在从动轴（501）上并固定。

7.基于权利要求1-6所述系统的钢水炉外脱磷处理方法，其特征在于：

①上料操作；

②喷吹罐补料作业；

③钢水包到达反应工位作业；

④石灰石喷吹作业；

⑤氧气喷吹作业；

⑥氧化铁皮和萤石输料作业；

⑦钢水包退出反应工位作业。