CN208104465U - 底吹喷粉真空脱气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及熔融铁类合金的处理领域，具体为一种底吹喷粉真空脱气装置。一种底吹喷粉真空脱气装置，包括钢包台车(1)、钢包(2)和钢包升降装置(8)，其特征是：还包括真空脱气槽(3)、热弯管(4)、顶吹氧枪(5)、合金上料‑投料系统(6)、底吹喷粉系统(7)和真空排气系统(9)；底吹喷粉系统(7)包括储料仓甲(701)、储料仓乙(702)、旋转给料器(703)、空气省气器(704)、过渡料仓(705)、喷吹罐(706)、混料管(709)、气粉混合器(710)、氩气阀台(711)和气动输送罐(712)。本实用新型节省能耗、辅料和耗材，延长钢包寿命，降低工作强度。

Description

底吹喷粉真空脱气装置

技术领域

本实用新型涉及熔融铁类合金的处理领域，具体为一种底吹喷粉真空脱气装置。

背景技术

在冶金领域，单嘴真空脱气装置具有偏心底吹氩、汽包上升路径长、实现高效循环搅拌的单嘴内径大等结构特点，和RH真空精炼炉相比具有如下特点：1. 氩气流量小，通常是RH的1/3~1/4；2. 喷溅少，真空室结冷钢减少，耐材寿命长；3. 精炼效率高；4. 设备较为简单；5. 生产成本较低。

为了对单嘴真空脱气装置作进一步改进，配置了顶枪吹氧、喷粉及喂丝等装置，使单嘴真空脱气装置的功能更加完善和多样化。但是，生产实践证明，单嘴真空脱气装置还存在以下一些不足：脱硫效果虽比RH提高，但是顶枪的结构相对复杂及枪体尺寸较大，真空室内喷溅比较多。

单嘴真空脱气装置的脱硫和RH真空脱硫相比，吨钢脱硫剂的耗量要低50%以上，如果把底吹脱硫法放在单嘴精炼炉，那么单嘴真空脱气装置脱硫剂的消耗总量及单位时间喷射量还会降低。这对喷粉设备及透气塞的设计制造是有利的。对降低生产成本也是有利的。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种节省能耗、辅料和耗材、延长钢包寿命、降低工作强度的冶铁设备，本实用新型公开了一种底吹喷粉真空脱气装置。

本实用新型通过如下技术方案达到发明目的：

一种底吹喷粉真空脱气装置，包括钢包台车、钢包和钢包升降装置，钢包通过钢包升降装置设于钢包台车的上方，钢包的底部设有喷粉透气孔，其特征是：还包括真空脱气槽、热弯管、顶吹氧枪、合金上料-投料系统、底吹喷粉系统和真空排气系统，

真空脱气槽外罩有插入罩，真空脱气槽设于钢包的上方，真空脱气槽的顶部设有热弯管，真空脱气槽的中部设有顶吹氧枪，合金上料-投料系统的出料口通过膨胀节连接真空脱气槽的侧壁并和真空脱气槽的内腔贯通；

底吹喷粉系统包括储料仓甲、储料仓乙、旋转给料器、空气省气器、过渡料仓、喷吹罐、混料管、气粉混合器、氩气阀台和气动输送罐，

储料仓甲和储料仓乙这两者的底部都设有旋转给料器，两个旋转给料器都通过输料管连接气动输送罐的进料端，气动输送罐的出料端通过串联了多个空气省气器的输料管连接过渡料仓的进料端，过渡料仓的出料端通过输料管连接喷吹罐的进料端，喷吹罐的出料端通过输料管连接气粉混合器的进料端，氩气阀台的出气端通过输气管连接气粉混合器的进气端，气粉混合器的出料端通过混料管连接钢包底部的喷粉透气孔；

真空排气系统包括气体冷却器、旋风-布袋除尘器、过滤网和真空泵组，热弯管的出气端通过串联了真空密封阀的输气管连接气体冷却器的进气端，气体冷却器的出气端通过输气管连接旋风-布袋除尘器的进气端，旋风-布袋除尘器的出气端通过输气管连接真空泵组的进气端，真空泵组的进气端上设有过滤网。

所述的底吹喷粉真空脱气装置，其特征是：底吹喷粉系统还包括微型气包和喷粉透气砖，微型气包的容积不大于0.01m³，微型气包上设有单向阀，微型气包串联在混料管上，钢包的底部铺设喷粉透气砖，喷粉透气砖上设有喷粉透气孔；

旋风-布袋除尘器数量为至少两台，各台旋风-布袋除尘器互相并联；

真空泵组包括互相串联的四级真空泵，以从旋风-布袋除尘器的出气端起向输气方向依次编为1级泵～4级泵，其中第1～3级泵都选用罗茨泵，第4级泵选用螺杆泵。

本实用新型使用时，通过钢包台车把钢包送到处理工位，并接通底吹喷粉系统，底吹喷粉系统通过钢包底部的喷粉透气孔向钢包内的钢水吹入氩气（即Ar），氩气上升并在钢水液面向四周扩散从而将钢水液面上的钢渣向四周推开，在钢水液面形成一个无渣区，与此同时钢包顶升装置使钢包上升，相当于带有插入罩的真空脱气槽下降，当插入罩插入钢包内的钢渣层中后，在上升氩气的作用下，钢渣从排渣槽中继续向插入罩外排渣。

排渣过程结束后，钢包顶升装置继续上升，当升到设定位置时，通过吹入的氩气就形成钢水提升循环动力，使钢水在钢包和插入罩、真空脱气槽的侧壁之间形成环流。真空脱气槽内循环的钢水在气体搅拌和真空排气系统产生的真空环境作用下，气体从钢液中表面逸出，杂质上浮，根据不同钢种，分别采取吹氧脱碳、脱硫（脱硫时吹氩要转化为喷脱硫剂）、合金微调、化学升温等不同的冶炼手段，同时通过对真空排气系统中各级泵真空度的控制，达到冶炼各类钢种的效果。

底吹喷粉系统设有储料仓甲和储料仓乙共两个贮料仓，可分别用以装载不同配比的CaO和CaF₂粉料，两个贮料仓都架设在高架平台上，两个贮料仓的出料都采用变频控制的旋转给料器，用以分别控制其出料量，通过旋转给料器的粉剂进入下部的气动输送罐，然后由气动输送罐将粉料输送到设置在地面的过渡料仓中，进而再输送至带称量装置的喷吹罐中，粉剂再由喷吹罐被气体压送到钢包底部的喷粉透气砖从而喷入钢水中，从而达到喷吹脱硫的作用。

真空排气系统采用三级除尘，第一级为气体冷却器，主要功能是降低被抽气体温度，减少气体中粗灰量，为下级除尘创造条件；第二级为多台并联的旋风-布袋除尘器，采用旋风+布袋的除尘方式，是对被抽气体过滤的主要设备，过滤后气体含尘量≤5mg/m³、粉尘粒度≤5μm；第三级为过滤网，安装在真空泵组的进气端，防止前级工作异常时大尺寸夹杂物进入真空泵组的泵体。在三级除尘措施的础上，在每台旋风-布袋除尘器后各配置粉尘检测仪对被抽气体进行实时检测，当检测到粉尘含量超过规定值时，真空排气系统将自动将该台旋风-布袋除尘器和后级的真空泵组断开，其它旋风-布袋除尘器仍可正常工作，从而保证被抽气体中粉尘含量满足真空泵组运行要求且无需中断生产。

本实用新型中，过渡料仓和氩气阀台都连接喷吹罐，使得喷吹罐可以根据进料的不同选择按不同的流量喷吹不同的物料，当对钢水作脱碳处理时，过渡料仓的出料端关闭，喷吹罐的出料端关闭，氩气阀台的出气端开启，氩气阀台输出的氩气依次经气粉混合器、混料管和钢包底部的喷粉透气孔输入钢包的钢水内；当对钢水作脱硫处理时，过渡料仓的出料端开启，喷吹罐的出料端开启，氩气阀台的出气端开启，喷吹罐喷出脱硫粉剂并可以调节脱硫粉剂的浓度。

本实用新型在连接气动输送罐和过渡料仓的输料管上串联多个空气省气器，可以超低速、超浓度输送物料，同时降低输料管的磨损，节约气体使用量。

本实用新型在喷吹过程中，为避免粉料在喷吹罐及管道中堵塞，采用多级流态化装置：在喷吹罐锥形段的流化管内的氩气作用下，粉料和氩气均匀混合，此为第一级流态化；在喷吹罐的出口设置作为第二级流态化的混料管，在载气（即氩气）作用下调节喷粉的浓度；在微型气包底部的氩气作用下，气包内沉降下来的粉料再次流态化，这是第三级流态化。

本实用新型为阻止钢水渗入喷粉透气砖的狭缝中，在混料管上设置带有单向阀的容积不大于0.01m³的微型气包，以便在停止吹氩气时，在连接钢包的混料管内仍保留有压力的气体。

本实用新型中，真空排气系统由分级式机械真空泵组（选用罗茨泵和螺杆泵）组成，各真空泵组可根据抽气需求同时或单独工作。

本实用新型采用真空排气系统进行排气，还采用脱硫剂气力输送装置，在钢包底吹氩的位置，配置喷粉透气砖，将脱硫剂喷入钢水，并在载流气体（即氩气）及真空的作用下，随着钢水的循环进行脱硫反应。

本实用新型为单嘴真空脱气装置提供了一套炉底喷粉装置，使其在冶炼超低硫钢时，脱硫剂和钢水能充分接触并充分进行脱硫反应。

本实用新型具有如下有益效果：降低真空脱气的电力消耗，降低脱硫剂的消耗，消除钢包在使用过程中钢水渗入透气砖的问题，实现了钢包包龄的进一步提高，降低了耐材的消耗，同时还降低工人的劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中底吹喷粉系统的结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。

实施例1

一种底吹喷粉真空脱气装置，包括钢包台车1、钢包2、真空脱气槽3、热弯管4、顶吹氧枪5、合金上料-投料系统6、底吹喷粉系统7、钢包升降装置8和真空排气系统9，如图1和图2所示，具体结构是：

钢包2通过钢包升降装置8设于钢包台车1的上方，钢包2的底部设有喷粉透气孔；

真空脱气槽3外罩有插入罩31，真空脱气槽3设于钢包2的上方，真空脱气槽3的顶部设有热弯管4，真空脱气槽3的中部设有顶吹氧枪5，合金上料-投料系统6的出料口通过膨胀节连接真空脱气槽3的侧壁并和真空脱气槽3的内腔贯通；

底吹喷粉系统7如图2所示：包括储料仓甲701、储料仓乙702、旋转给料器703、空气省气器704、过渡料仓705、喷吹罐706、喷粉透气砖707、微型气包708、混料管709、气粉混合器710、氩气阀台711和气动输送罐712，

储料仓甲701和储料仓乙702这两者的底部都设有旋转给料器703，两个旋转给料器703都通过输料管连接气动输送罐712的进料端，气动输送罐712的出料端通过串联了多个空气省气器704的输料管连接过渡料仓705的进料端，过渡料仓705的出料端通过输料管连接喷吹罐706的进料端，喷吹罐706的出料端通过输料管连接气粉混合器710的进料端，氩气阀台711的出气端通过输气管连接气粉混合器710的进气端，气粉混合器710的出料端通过混料管709连接钢包2底部的喷粉透气孔，微型气包708串联在混料管709上，微型气包708的直径不大于200mm，高度不大于300mm，容积不大于0.01m³，微型气包708上设有单向阀，钢包2的底部铺设喷粉透气砖707，喷粉透气砖707上设有喷粉透气孔；

真空排气系统9包括气体冷却器91、旋风-布袋除尘器92、过滤网93和真空泵组94，热弯管4的出气端通过串联了真空密封阀的输气管连接气体冷却器91的进气端，气体冷却器91的出气端通过输气管连接旋风-布袋除尘器92的进气端，旋风-布袋除尘器92的出气端通过输气管连接真空泵组94的进气端，真空泵组94的进气端上设有过滤网93。

本实施例中：旋风-布袋除尘器92数量为至少两台，各台旋风-布袋除尘器92互相并联；

真空泵组94包括互相串联的四级真空泵，以从旋风-布袋除尘器92的出气端起向输气方向依次编为1级泵～4级泵，其中第1～3级泵都选用罗茨泵，第4级泵选用螺杆泵。

本实施例使用时，通过钢包台车1把钢包2送到处理工位，并接通底吹喷粉系统7，底吹喷粉系统7通过钢包2底部的喷粉透气孔向钢包2内的钢水吹入氩气（即Ar），氩气上升并在钢水液面向四周扩散从而将钢水液面上的钢渣向四周推开，在钢水液面形成一个无渣区，与此同时钢包顶升装置8使钢包2上升，相当于带有插入罩31的真空脱气槽3下降，当插入罩31插入钢包2内的钢渣层中后，在上升氩气的作用下，钢渣从排渣槽中继续向插入罩31外排渣。

排渣过程结束后，钢包顶升装置8继续上升，当升到设定位置时，通过吹入的氩气就形成钢水提升循环动力，使钢水在钢包2和插入罩31、真空脱气槽3的侧壁之间形成环流。真空脱气槽3内循环的钢水在气体搅拌和真空排气系统9产生的真空环境作用下，气体从钢液中表面逸出，杂质上浮，根据不同钢种，分别采取吹氧脱碳、脱硫（脱硫时吹氩要转化为喷脱硫剂）、合金微调、化学升温等不同的冶炼手段，同时通过对真空排气系统9中各级泵真空度的控制，达到冶炼各类钢种的效果。

底吹喷粉系统7设有储料仓甲701和储料仓乙702共两个贮料仓，可分别用以装载不同配比的CaO和CaF₂粉料，两个贮料仓都架设在高架平台上，两个贮料仓的出料都采用变频控制的旋转给料器703，用以分别控制其出料量，通过旋转给料器703的粉剂进入下部的气动输送罐712，然后由气动输送罐712将粉料输送到设置在地面的过渡料仓705中，进而再输送至带称量装置的喷吹罐706中，粉剂再由喷吹罐706被气体压送到钢包2底部的喷粉透气砖707从而喷入钢水中，从而达到喷吹脱硫的作用。

真空排气系统9采用三级除尘，第一级为气体冷却器91，主要功能是降低被抽气体温度，减少气体中粗灰量，为下级除尘创造条件；第二级为多台并联的旋风-布袋除尘器92，采用旋风+布袋的除尘方式，是对被抽气体过滤的主要设备，过滤后气体含尘量≤5mg/m³、粉尘粒度≤5μm；第三级为过滤网93，安装在真空泵组94的进气端，防止前级工作异常时大尺寸夹杂物进入真空泵组94的泵体。在三级除尘措施的础上，在每台旋风-布袋除尘器92后各配置粉尘检测仪对被抽气体进行实时检测，当检测到粉尘含量超过规定值时，真空排气系统9将自动将该台旋风-布袋除尘器92和后级的真空泵组94断开，其它旋风-布袋除尘器92仍可正常工作，从而保证被抽气体中粉尘含量满足真空泵组94运行要求且无需中断生产。

本实施例中，过渡料仓705和氩气阀台711都连接喷吹罐706，使得喷吹罐706可以根据进料的不同选择按不同的流量喷吹不同的物料，当对钢水作脱碳处理时，过渡料仓705的出料端关闭，喷吹罐706的出料端关闭，氩气阀台711的出气端开启，氩气阀台711输出的氩气依次经气粉混合器710、混料管709和钢包2底部的喷粉透气孔输入钢包2的钢水内；当对钢水作脱硫处理时，过渡料仓705的出料端开启，喷吹罐706的出料端开启，氩气阀台711的出气端开启，喷吹罐706喷出脱硫粉剂并可以调节脱硫粉剂的浓度。

本实施例在连接气动输送罐712和过渡料仓705的输料管上串联多个空气省气器704，可以超低速、超浓度输送物料，同时降低输料管的磨损，节约气体使用量。

本实施例在喷吹过程中，为避免粉料在喷吹罐及管道中堵塞，采用多级流态化装置：在喷吹罐706锥形段的流化管内的氩气作用下，粉料和氩气均匀混合，此为第一级流态化；在喷吹罐706的出口设置作为第二级流态化的混料管709，在载气（即氩气）作用下调节喷粉的浓度；在微型气包708底部的氩气作用下，微型气包708内沉降下来的粉料再次流态化，这是第三级流态化。

本实施例为减少钢水渗入喷粉透气砖707的狭缝中，在混料管709上设置带有单向阀的微型气包708，以便在停止吹氩气时，在连接钢包2的混料管709内仍保留有压力的气体。

本实施例中，真空排气系统9由分级式机械真空泵组（选用罗茨泵和螺杆泵）组成，各真空泵组可根据抽气需求同时或单独工作。

Claims (2)

1.一种底吹喷粉真空脱气装置，包括钢包台车(1)、钢包(2)和钢包升降装置(8)，钢包(2)通过钢包升降装置(8)设于钢包台车(1)的上方，钢包(2)的底部设有喷粉透气孔，其特征是：还包括真空脱气槽(3)、热弯管(4)、顶吹氧枪(5)、合金上料-投料系统(6)、底吹喷粉系统(7)和真空排气系统(9)，

真空脱气槽(3)外罩有插入罩(31)，真空脱气槽(3)设于钢包(2)的上方，真空脱气槽(3)的顶部设有热弯管(4)，真空脱气槽(3)的中部设有顶吹氧枪(5)，合金上料-投料系统(6)的出料口通过膨胀节连接真空脱气槽(3)的侧壁并和真空脱气槽(3)的内腔贯通；

底吹喷粉系统(7)包括储料仓甲(701)、储料仓乙(702)、旋转给料器(703)、空气省气器(704)、过渡料仓(705)、喷吹罐(706)、混料管(709)、气粉混合器(710)、氩气阀台(711)和气动输送罐(712)，

储料仓甲(701)和储料仓乙(702)这两者的底部都设有旋转给料器(703)，两个旋转给料器(703)都通过输料管连接气动输送罐(712)的进料端，气动输送罐(712)的出料端通过串联了多个空气省气器(704)的输料管连接过渡料仓(705)的进料端，过渡料仓(705)的出料端通过输料管连接喷吹罐(706)的进料端，喷吹罐(706)的出料端通过输料管连接气粉混合器(710)的进料端，氩气阀台(711)的出气端通过输气管连接气粉混合器(710)的进气端，气粉混合器(710)的出料端通过混料管(709)连接钢包(2)底部的喷粉透气孔；

真空排气系统(9)包括气体冷却器(91)、旋风-布袋除尘器(92)、过滤网(93)和真空泵组(94)，热弯管(4)的出气端通过串联了真空密封阀的输气管连接气体冷却器(91)的进气端，气体冷却器(91)的出气端通过输气管连接旋风-布袋除尘器(92)的进气端，旋风-布袋除尘器(92)的出气端通过输气管连接真空泵组(94)的进气端，真空泵组(94)的进气端上设有过滤网(93)。

2.如权利要求1所述的底吹喷粉真空脱气装置，其特征是：底吹喷粉系统(7)还包括微型气包(708)和喷粉透气砖(707)，微型气包的容积不大于0.01m³，微型气包(708)上设有单向阀，微型气包(708)串联在混料管(709)上，钢包(2)的底部铺设喷粉透气砖(707)，喷粉透气砖(707)上设有喷粉透气孔；

旋风-布袋除尘器(92)数量为至少两台，各台旋风-布袋除尘器(92)互相并联；

真空泵组(94)包括互相串联的四级真空泵，以从旋风-布袋除尘器(92)的出气端起向输气方向依次编为1级泵～4级泵，其中第1～3级泵都选用罗茨泵，第4级泵选用螺杆泵。