CN114645112B - 一种钢液真空处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢液真空处理方法，涉及炼钢技术领域。该钢液真空处理方法包括顶升钢包直至浸渍管的端部与钢渣的顶面接触，并进行调零；将钢包顶升第一预设高度，以使浸渍管的端部与钢液面接触；将钢包继续顶升第二预设高度，以使浸渍管的端部伸入钢液面以下；利用浸渍管抽放钢液，同时将钢包继续顶升第三预设高度，以使浸渍管的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度。本发明提供的钢液真空处理方法能够精确控制浸渍管的插入深度，实现操作标准化，避免发生吸渣事故，保证连续生产，安全可靠。

Description

一种钢液真空处理方法

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，具体而言，涉及一种钢液真空处理方法。

背景技术

目前，在钢液真空处理技术的应用中，需要将浸渍管插入钢液面以下抽吸钢液，并在脱气完成后将钢液放出，在此过程中，由于钢液面上悬浮着一层钢渣，若浸渍管插入钢液面的深度不够，则可能吸入钢渣，造成吸渣事故，影响连续生产，若浸渍管插入钢液面的深度过大，则可能导致钢液真空处理不完全。现在控制浸渍管插入深度的方式都是靠人工经验判断，精确度较差，容易造成因经验判断失误或视线受阻引发的吸渣事故。

有鉴于此，设计出一种安全可靠的钢液真空处理方法特别是在炼钢产业中显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢液真空处理方法，能够精确控制浸渍管的插入深度，实现操作标准化，避免发生吸渣事故，保证连续生产，安全可靠。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种钢液真空处理方法，顶升钢包直至浸渍管的端部与钢渣的顶面接触，并进行调零；将钢包顶升第一预设高度，以使浸渍管的端部与钢液面接触；将钢包继续顶升第二预设高度，以使浸渍管的端部伸入钢液面以下；利用浸渍管抽放钢液，同时将钢包继续顶升第三预设高度，以使浸渍管的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度。

可选地，顶升钢包直至浸渍管的端部与钢渣的顶面接触，并进行调零的步骤前，钢液真空处理方法还包括：利用吹氧管测量钢渣的厚度，若钢渣的厚度大于300毫米，则打捞部分钢渣；若钢渣的厚度小于或者等于300毫米，则将钢渣的厚度定为第一预设高度。

可选地，顶升钢包直至浸渍管的端部与钢渣的顶面接触，并进行调零的步骤前，钢液真空处理方法还包括：利用测量尺具测量浸渍管的长度，若浸渍管的长度小于500毫米，则进行更换。

可选地，将钢包继续顶升第二预设高度，以使浸渍管的端部伸入钢液面以下的步骤中，第二预设高度的范围为150毫米至200毫米。

可选地，利用浸渍管抽放钢液，同时将钢包继续顶升第三预设高度，以使浸渍管的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度的步骤包括：利用浸渍管的上升管抽吸钢液，同时将钢包继续顶升第三预设高度，以使钢液面的绝对高度保持不变；保持抽吸钢液的同时将脱气后的钢液从浸渍管的下降管放出至钢包；当钢液抽放平衡时，钢液面保持稳定，浸渍管的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度。

可选地，利用浸渍管抽放钢液，同时将钢包继续顶升第三预设高度，以使浸渍管的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度的步骤还包括：当浸渍管抽放钢液的流量发生突变时，顶升或者降落钢包。

可选地，若浸渍管抽放钢液的流量增大，则控制钢包向上顶升；若浸渍管抽放钢液的流量减小，则控制钢包向下降落。

可选地，利用浸渍管抽放钢液，同时将钢包继续顶升第三预设高度，以使浸渍管的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度的步骤后，钢液真空处理方法还包括：将钢包降落第四预设高度；控制浸渍管进行破空作业，同时继续降落钢包，直至浸渍管的端部位于钢液面以下第二预设高度。

可选地，破空完成后，将钢包降落至初始位置，以使浸渍管与钢液脱离。

可选地，第四预设高度的范围为80毫米至120毫米。

本发明提供的钢液真空处理方法具有以下有益效果：

本发明提供的钢液真空处理方法，顶升钢包直至浸渍管的端部与钢渣的顶面接触，并进行调零；将钢包顶升第一预设高度，以使浸渍管的端部与钢液面接触；将钢包继续顶升第二预设高度，以使浸渍管的端部伸入钢液面以下；利用浸渍管抽放钢液，同时将钢包继续顶升第三预设高度，以使浸渍管的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度。与现有技术相比，本发明提供的钢液真空处理方法由于采用了利用浸渍管抽放钢液，同时将钢包继续顶升第三预设高度，以使浸渍管的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度的步骤，所以能够精确控制浸渍管的插入深度，实现操作标准化，避免发生吸渣事故，保证连续生产，安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的钢液真空处理方法在应用过程中的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的钢液真空处理方法的步骤框图。

图标：100-浸渍管；110-上升管；120-下降管；200-钢包；300-顶升机构。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

请结合参照图1和图2，本发明实施例提供了一种钢液真空处理方法，用于对钢液进行真空处理。其能够精确控制浸渍管100的插入深度，实现操作标准化，避免发生吸渣事故，保证连续生产，安全可靠。

需要说明的是，钢液真空处理技术(RH法)在炼钢生产中有着广泛的应用，其具有处理周期短、生产能力大、精炼效果好、容易操作等一系列优点。在钢液真空处理过程中，首先将浸渍管100(包括高度相同且并排设置的上升管110和下降管120)插入钢包200内的钢液中，利用真空泵抽真空的方式将钢液吸入上升管110直至一定高度；与此同时，从上升管110下部约三分之一处吹入驱动气体(氩气或氮气)，该驱动气体由于受热膨胀和压力降低引起等温膨胀，导致气泡体积成倍增加，使钢液比重变小，从而驱动钢液上升，使其像喷泉一样向真空槽喷出；接着随着气泡的破裂，钢液成为细小的液滴，使脱气表面积大大增加(增加20～30倍)，加速了脱气过程；然后气体自钢液内析出并被抽走，而脱气后的钢液由于重量的差异，经下降管120返回钢包200；而未经脱气的钢液又不断从上升管110进入真空槽，从而形成连续循环过程，实现钢液的真空处理。

进一步地，在钢液真空处理过程中，浸渍管100从上至下地伸入钢包200，且浸渍管100的端部位于钢液面以下，在此过程中，若要调节浸渍管100插入钢液面的深度，则需要保持浸渍管100的位置不变，通过顶升或者降落钢包200的方式使得浸渍管100的插入深度增大或者减小。而在本实施例中，利用钢液真空处理方法对浸渍管100插入钢液面的深度进行精确控制，以实现操作标准化，避免发生吸渣事故，保证连续生产，安全可靠。

钢液真空处理方法包括以下步骤：

步骤S110：利用吹氧管测量钢渣的厚度，若钢渣的厚度大于300毫米，则打捞部分钢渣；若钢渣的厚度小于或者等于300毫米，则将钢渣的厚度定为第一预设高度。

需要说明的是，在步骤S110中，利用10毫米直径的小型吹氧管测量钢液面上钢渣的厚度。若钢渣的厚度大于300毫米，则判断钢渣的厚度过大，禁止进行钢液真空处理，此时需要先将部分钢渣打捞出去，直至钢渣的厚度小于或者等于300毫米，才能进行钢液真空处理；若钢渣的厚度小于或者等于300毫米，则将钢渣的厚度定为第一预设高度，以便于后续控制钢包200的顶升高度。

值得注意的是，在本发明中，通过大量的生产研究发现，钢渣的安全厚度为300毫米，若钢渣的实际厚度大于300毫米，则很容易发生吸渣事故。进一步地，本发明先对钢渣的实际厚度进行检测，再根据该实际厚度判断浸渍管100插入钢液面的深度，相较于现有技术中不检测钢渣厚度，直接凭经验判断浸渍管100的插入深度的方案，本发明能够精确控制浸渍管100的插入深度，实现操作标准化，避免吸渣事故的发生。

步骤S120：利用测量尺具测量浸渍管100的长度，若浸渍管100的长度小于500毫米，则进行更换。

需要说明的是，在步骤S120中，由于浸渍管100属于消耗品，在钢液真空处理过程中浸渍管100的长度会逐渐变短，所以在钢液真空处理前，需要先测量浸渍管100的实际长度。若浸渍管100的长度小于500毫米，则判断浸渍管100的长度过小，为了避免吸渣事故的发生，不能进行钢液真空处理，此时需要更换新的浸渍管100，以使浸渍管100的长度大于或者等于500毫米；若浸渍管100的长度大于或者等于500毫米，则正常进行钢液真空处理工序。

步骤S130：顶升钢包200直至浸渍管100的端部与钢渣的顶面接触，并进行调零。

需要说明的是，在步骤S130中，首先将浸渍管100沿竖直方向设置于钢包200的正上方，再利用顶升机构300向上顶升钢包200，直至浸渍管100的端部与钢渣的顶面接触，此时对顶升机构300进行调零，即标定此时顶升机构300的顶升高度为零，以便于后续精确控制钢包200的升降高度。

步骤S140：将钢包200顶升第一预设高度，以使浸渍管100的端部与钢液面接触。

需要说明的是，由于步骤S110已经测量出了钢渣的厚度为第一预设高度，所以在步骤S140中，直接将钢包200向上顶升第一预设高度，以使浸渍管100穿过钢渣，直至浸渍管100的端部与钢液面接触。

步骤S150：将钢包200继续顶升第二预设高度，以使浸渍管100的端部伸入钢液面以下。

需要说明的是，在步骤S150中，为了避免在浸渍管100吸入钢液的过程中发生吸渣事故，所以需要将浸渍管100伸入钢液面以下第二预设高度，以保证钢渣不会随着钢液流入浸渍管100，从而防止吸渣事故的发生。本实施例中，第二预设高度的范围为150毫米至200毫米。

值得注意的是，在本发明中，通过大量的生产研究发现，浸渍管100的端部与钢渣之间的安全间距(即第二预设高度的最小值)为150毫米，若浸渍管100的端部与钢渣之间的间距小于150毫米，则浸渍管100在抽吸钢液的过程中很容易同时吸入钢渣，造成吸渣事故；而若浸渍管100的端部与钢渣之间的间距大于200毫米，则需要更长的浸渍管100，导致成本增加。

步骤S160：利用浸渍管100抽放钢液，同时将钢包200继续顶升第三预设高度，以使浸渍管100的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度。

具体地，步骤S160包括三个步骤，分别为：

步骤S161：利用浸渍管100的上升管110抽吸钢液，同时将钢包200继续顶升第三预设高度，以使钢液面的绝对高度保持不变。

需要说明的是，在步骤S161中，利用浸渍管100的上升管110吸入钢液，在此过程中，由于部分钢液被吸入上升管110，且没有钢液从下降管120放出，所以钢液面会下降，浸渍管100的端部与钢液面的间距会缩短，且小于第二预设高度，此时为了防止吸渣事故的发生，需要同步将钢包200继续向上顶升第三预设高度，且顶升速度与钢液面的下降速度相同，以使钢液面的绝对高度保持不变，即浸渍管100的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度。

步骤S162：保持抽吸钢液的同时将脱气后的钢液从浸渍管100的下降管120放出至钢包200。

需要说明的是，在步骤S162中，保持抽真空动作并启动脱气功能，以同时实现钢液的吸入和放出，在此过程中，未经脱气的钢液不断从上升管110进入真空槽，脱气后的钢液不断从下降管120放出至钢包200，以形成连续真空处理循环过程。

步骤S163：当钢液抽放平衡时，钢液面保持稳定，浸渍管100的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度。

需要说明的是，在步骤S163中，当钢液吸入上升管110的流量与钢液放出下降管120的流量相同时，钢液抽放平衡，此时钢液面保持稳定，不再出现钢液面上升或者下降的情况，以使浸渍管100的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度。

值得注意的是，在步骤S160中，可能出现气压不稳的情况，在此情况下，浸渍管100抽放钢液的流量会发生突变，此时需要顶升或者降落钢包200，以使浸渍管100的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度。

具体地，若浸渍管100抽放钢液的流量增大，则说明瞬时处于浸渍管100内的钢液体积增大，钢液面会下降，此时控制钢包200向上顶升，以使钢液面的绝对高度保持不变，即浸渍管100的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度；若浸渍管100抽放钢液的流量减小，则说明瞬时处于浸渍管100内的钢液体积减小，钢液面会上升，此时控制钢包200向下降落，以使钢液面的绝对高度保持不变，即浸渍管100的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度。

步骤S170：将钢包200降落第四预设高度。

需要说明的是，在步骤S170中，利用顶升机构300向下降落钢包200，降落的高度为第四预设高度，以便于后续进行破真空工序。由于此时钢液面较为稳定，所以将钢包200降落第四预设高度也不会发生吸渣事故，安全可靠。本实施例中，第四预设高度的范围为80毫米至120毫米。

步骤S180：控制浸渍管100进行破空作业，同时继续降落钢包200，直至浸渍管100的端部位于钢液面以下第二预设高度。

需要说明的是，在步骤S180中，启动破真空工序，控制浸渍管100暂停抽放钢液，在此过程中，浸渍管100内的钢液在重力作用下逐渐完全流出至钢包200，造成钢液面上升，此时为了防止吸渣事故的发生，需要同步将钢包200继续向下降落，以使钢液面的绝对高度保持不变，即浸渍管100的端部位于钢液面以下，且浸渍管100的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度。

步骤S190：破空完成后，将钢包200降落至初始位置，以使浸渍管100与钢液脱离。

需要说明的是，在步骤S190中，破真空工序完结束后，利用顶升机构300向下降落钢包200，以使浸渍管100与钢液脱离，完成钢液真空处理作业。

本发明实施例提供的钢液真空处理方法，顶升钢包200直至浸渍管100的端部与钢渣的顶面接触，并进行调零；将钢包200顶升第一预设高度，以使浸渍管100的端部与钢液面接触；将钢包200继续顶升第二预设高度，以使浸渍管100的端部伸入钢液面以下；利用浸渍管100抽放钢液，同时将钢包200继续顶升第三预设高度，以使浸渍管100的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度。与现有技术相比，本发明提供的钢液真空处理方法由于采用了利用浸渍管100抽放钢液，同时将钢包200继续顶升第三预设高度，以使浸渍管100的端部与钢液面的间距始终等于第二预设高度的步骤，所以能够精确控制浸渍管100的插入深度，实现操作标准化，避免发生吸渣事故，保证连续生产，安全可靠。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种钢液真空处理方法，其特征在于，包括：

利用吹氧管测量钢渣的厚度，若钢渣的厚度大于300毫米，则打捞部分钢渣；若钢渣的厚度小于或者等于300毫米，则将钢渣的厚度定为第一预设高度；

利用测量尺具测量浸渍管(100)的长度，若所述浸渍管(100)的长度小于500毫米，则进行更换；

顶升钢包(200)直至所述浸渍管(100)的端部与钢渣的顶面接触，并进行调零；

将所述钢包(200)顶升所述第一预设高度，以使所述浸渍管(100)的端部与钢液面接触；

将所述钢包(200)继续顶升第二预设高度，以使所述浸渍管(100)的端部伸入钢液面以下，其中，所述第二预设高度的范围为150毫米至200毫米；

利用所述浸渍管(100)抽放钢液，同时将所述钢包(200)继续顶升第三预设高度，以使所述浸渍管(100)的端部与钢液面的间距始终等于所述第二预设高度；

将所述钢包(200)降落第四预设高度，其中，所述第四预设高度的范围为80毫米至120毫米；

控制所述浸渍管(100)进行破空作业，同时继续降落所述钢包(200)，直至所述浸渍管(100)的端部位于钢液面以下所述第二预设高度。

2.根据权利要求1所述的钢液真空处理方法，其特征在于，所述利用所述浸渍管(100)抽放钢液，同时将所述钢包(200)继续顶升第三预设高度，以使所述浸渍管(100)的端部与钢液面的间距始终等于所述第二预设高度的步骤包括：

利用所述浸渍管(100)的上升管(110)抽吸钢液，同时将所述钢包(200)继续顶升第三预设高度，以使钢液面的绝对高度保持不变；

保持抽吸钢液的同时将脱气后的钢液从所述浸渍管(100)的下降管(120)放出至所述钢包(200)；

当钢液抽放平衡时，钢液面保持稳定，所述浸渍管(100)的端部与钢液面的间距始终等于所述第二预设高度。

3.根据权利要求2所述的钢液真空处理方法，其特征在于，所述利用所述浸渍管(100)抽放钢液，同时将所述钢包(200)继续顶升第三预设高度，以使所述浸渍管(100)的端部与钢液面的间距始终等于所述第二预设高度的步骤还包括：

当所述浸渍管(100)抽放钢液的流量发生突变时，顶升或者降落所述钢包(200)。

4.根据权利要求3所述的钢液真空处理方法，其特征在于，若所述浸渍管(100)抽放钢液的流量增大，则控制所述钢包(200)向上顶升；若所述浸渍管(100)抽放钢液的流量减小，则控制所述钢包(200)向下降落。

5.根据权利要求1所述的钢液真空处理方法，其特征在于，破空完成后，将所述钢包(200)降落至初始位置，以使所述浸渍管(100)与钢液脱离。

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