CN209974818U - 转炉出钢时炉渣喷粉改质和渣钢分离的装置 - Google Patents
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Abstract
转炉出钢时炉渣喷粉改质和渣钢分离的装置，多通道气动喷粉挡渣枪的枪体由耐火材料浇注而成，由三根钢管作为气体通道，喷嘴采用拉瓦尔形式。喷粉管道后端连接氮气主管道和旋转给料器，两根吹气管道向出钢口上方喷吹氮气使渣钢分离。在出钢过程中，将多通道气动喷粉挡渣枪伸入转炉内并使枪头对准出钢口，通过喷粉管道喷洒炉渣改质剂对炉渣进行喷粉改质后；通过喷粉管道及吹气管道形成高速气流推开炉渣在出钢口上方形成一个刚性“凹坑”，出钢结束时快速收回喷粉挡渣枪、摇正转炉。本实用新型在出钢过程中对炉渣提前改质，稠化炉渣、减少泡沫渣，利用高速气流推开出钢口上方炉渣，阻止炉渣卷入钢液涡流，减少下渣量，提高钢水纯净度。
Description
技术领域
本实用新型属于冶金行业炼钢技术领域，具体涉及到转炉出钢时的炉渣改质和渣钢分离，特别利用了转炉出钢时炉渣喷粉改质和渣钢分离的装置。
背景技术
在转炉炼钢过程中会产生大量熔融态钢渣，其化学成分复杂，主要含有诸如CaO、MgO、FeO、SiO2、P2O5和MnO等氧化物和部分硫化物。在转炉出钢过程的中后期会发生下渣现象，原因是随着出钢进行炉中钢液量逐渐减少，当钢液深度低于某一临界值时，在出钢口上方出现漏斗状的汇流旋涡，部分钢渣就会在出钢未结束前卷入钢液涡流进入炉下钢包。钢渣混入钢包，会导致钢中的S、P、O等杂质元素和夹杂物含量增加，不利于钢液的后续加工，危害钢的成品性能。所以解决转炉出钢的下渣问题，就能减少了钢水中磷、硫及氧化物夹杂的含量，提高钢水的纯净度，减少下道工序中脱氧剂消耗量和提高合金收得率，最终降低吨钢生产成本增加收益。
随着对转炉钢水质量的要求不断提高，各国钢厂开发出多种挡渣工艺技术，包括：截渣盘法、挡渣盖法、滑动水口法、挡渣塞法、挡渣球法、挡渣罐挡渣法、气动挡渣法、虹吸出钢法等。但是现在只有气动挡渣、挡渣球、挡渣塞和滑动水口挡渣在国内外钢厂应用的比较广泛。其中，气动挡渣是从出钢口外向炉内喷吹氮气，将炉渣吹开，挡渣效果较好，但是气流由外向内吹入，逆钢液流向而行，冲击较大，喷溅也较大，容易烧损炉外设备；挡渣球或挡渣塞是利用其比重介于渣钢之间的特性，在出钢将完时堵住出钢口以阻断渣流入钢包内，但是其依靠肉眼观察判断其投入时机，无法避免渣液混入钢包中也不能保证百分百放入出钢口；滑动水口挡渣是在转炉出钢口外安装耐火材料制造的滑动阀板，通过操作系统以机械或液压控制的方式开启或关闭出钢口，挡渣效果较好，但是成本较高，同时其安装拆卸和维护检修不方便，并且容易受吹炼期间钢液喷溅的影响。此外，这些方法只是利用物理手段在出钢口处阻止下渣，未考虑到利用化学原理对炉渣进行改质处理，改变炉渣的化学性质和物理特性，包括碱度、粘度等。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种转炉出钢时炉渣喷粉改质和渣钢分离的装置，综合利用化学原理和物理手段，在转炉出钢过程中对炉渣进行改质和吹气挡渣，减少泡沫渣和稠化炉渣，阻止炉渣卷入钢液涡流，提高钢水纯净度，降低合金消耗量，提升炼钢综合经济效益。
一种在转炉出钢时炉渣喷粉改质和渣钢分离的装置，包括多通道气动喷粉挡渣枪，所述多通道气动喷粉挡渣枪由枪体和气体通道组成，所述枪体横截面为圆形，由耐火材料浇注而成，枪体中间以三根钢管为气体通道，包括一根喷粉管道和两根吹气管道，且三者成品字形分布；所述多通道气动喷粉挡渣枪安装在轨道车的支座上，可随轨道车前后移动，轨道车安装在炉后平台上表面；所述喷粉管道和吹气管道后端进口均通过软管与主氮气管道相连，且喷粉管道与吹气管道的前端喷嘴均采用拉瓦尔形式；喷粉管道后端的进料口通过旋转给料器和管道连接高位料仓，用于提供炉渣改质剂。
所述喷粉管道的直径为30-35mm，所述吹气管道直径为25-30mm。
所述炉渣改质剂采用镁质喷补料，主要成分是MgO，MgO含量大于75％，且镁质喷补料加入量控制在20-30kg/min。
所述喷粉管道与吹气管道后端的软管与主氮气管道通过调节阀门相连。
所述一种在转炉出钢时炉渣喷粉改质和渣钢分离的装置，还包括转炉，转炉位于多通道气动喷粉挡渣枪出口正对侧，且转炉靠近多通道气动喷粉挡渣枪一端的侧壁上设置有出钢口，出钢口位于转炉倾斜侧壁与竖直侧壁的连接处。
一种在转炉出钢时炉渣喷粉改质和渣钢分离的装置的使用方法，采用一种在转炉出钢时炉渣喷粉改质和渣钢分离的装置，包括以下步骤：
步骤1，当需要出钢时，将转炉向炉后平台方向倾动90-95°，使炉口面对炉后品台设置，同时操作轨道车向转炉一端移动，将喷粉挡渣枪的枪头通过炉口送入转炉内，并调整喷粉挡渣枪的枪头对准出钢口上方，利用多通道气动喷粉挡渣枪的喷粉管道对炉渣进行喷粉改质；当炉中钢液量剩余50-60％时，先打开喷粉管道连接主氮气管道的调节阀门，通过调节阀门调节喷粉管道的氮气流量后，再打开旋转给料器的开关，利用高速氮气作为载体将炉渣改质剂吹向炉渣，至炉渣稠化，关闭旋转给料器结束喷粉后，喷粉管道仍然通入氮气，并且打开两根吹气管道的调节阀门，调整喷粉管道和吹气管道的气体总流量后，利用高速气流将出钢口上方的炉渣推开并形成一个刚性“凹坑”，不断吹出的氮气会阻止炉渣回流到出钢口上方；出钢结束后，操作轨道车将多通道气动喷粉挡渣枪撤出转炉，当多通道气动喷粉挡渣枪的枪头离开转炉的炉口时，立即摇正转炉，至此转炉出钢过程结束。
步骤1所述的刚性“凹坑”直径为500-800mm；所述喷粉管道的氮气流量为300-500Nm3/h；所述喷粉管道和吹气管道的气体总流量为900-1200Nm3/h。
本实用新型的有益效果为：
在转炉出钢过程中利用本实用新型提供的新型多通道气动的喷粉挡渣枪在出钢时向炉渣喷吹镁质喷补料，能够减少泡沫渣的产生、提高钢液粘稠度，有效阻止炉渣混入钢液，还能提前改质缩短溅渣护炉的时间；在出钢口上方的钢液面喷吹高速氮气气流，可以完全吹开炉渣，形成一个无渣的刚性“凹坑”，“凹坑”会抑制钢液涡流在出钢口上方形成，高速气体和炉渣稠化的共同作用会阻止炉渣回流到出钢口。
此外由于多通道气动的喷粉挡渣枪是在炉内钢液表面喷吹，因此冲击较小，喷溅也不严重，无不良影响，并且枪体主要由耐火材料制造，成本较低，也避免水冷喷吹管因爆管或漏水产生爆炸事故。综上所述本实用新型达到预期效果，炉渣改质和吹入氮气挡渣效果良好，渣钢分离彻底，钢包中渣层厚度显著降低，钢水纯净度明显提高，脱氧剂和合金消耗量降低，吨钢成本降低，炼钢效益明显提升。
附图说明
图1为本实用新型提供的新型装置应用在转炉出钢的现场示意图；
图2为本实用新型提供的新型多通道气动喷粉挡渣枪的结构示意图；
1、转炉，2、多通道气动喷粉挡渣枪，3、出钢口，4、轨道车，5、炉口，6、炉后平台，7、枪体，8、喷粉管道，9、吹气管道，10、调节阀门，11、主氮气管道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
实施例1
如图1和图2所示，一种在转炉出钢时炉渣喷粉改质和渣钢分离的装置，包括多通道气动喷粉挡渣枪2，多通道气动喷粉挡渣枪2由枪体7和气体通道组成，所述枪体7横截面为圆形，由耐火材料浇注而成，枪体7中间以三根钢管为气体通道，包括一根直径为35mm的喷粉管道8和两根直径为30mm的吹气管道9作为气体通道，且喷粉管道8和两根吹气管道9成品字形分布；所述多通道气动喷粉挡渣枪2安装在轨道车4的支座上，可随轨道车4前后移动，轨道车4安装在炉后平台6上表面；所述喷粉管道8和吹气管道9后端进口均通过软管与主氮气管道11相连，喷粉管道8与吹气管道9后端的软管与主氮气管道11通过调节阀门10相连，且喷粉管道8与吹气管道9的前端喷嘴均采用拉瓦尔形式，提高气体出口流速；喷粉管道8后端的进料口通过旋转给料器和管道连接高位料仓，用于提供炉渣改质剂，所述炉渣改质剂采用镁质喷补料，主要成分是MgO，MgO含量大于75％，且镁质喷补料加入量控制在20-30kg/min，在出钢前期出现溢渣现象时，可以喷粉改质减少泡沫渣；在出钢中后期需要对炉渣喷粉改质，稠化炉渣，等到炉渣粘稠度适宜吹气挡渣后即可停止喷粉；所述一种在转炉出钢时炉渣喷粉改质和渣钢分离的装置，还包括转炉1，转炉1位于多通道气动喷粉挡渣枪2出口正对侧，且转炉1靠近多通道气动喷粉挡渣枪2一端的侧壁上设置有出钢口3，出钢口3位于转炉1倾斜侧壁与竖直侧壁的连接处。
一种在转炉出钢时炉渣喷粉改质和渣钢分离的装置的使用方法，采用一种在转炉出钢时炉渣喷粉改质和渣钢分离的装置，包括以下步骤：
步骤1，当需要出钢时，将转炉1向炉后平台6方向倾动90-95°，使炉口5面对炉后品台6设置，同时操作轨道车4向转炉1一端移动，将多通道气动喷粉挡渣枪2的枪头通过炉口5送入转炉1内，并调整喷多通道气动喷粉挡渣枪2的枪头对准出钢口3上方，利用多通道气动喷粉挡渣枪2的喷粉管道8对炉渣进行喷粉改质；当炉中钢液量剩余50-60％时，先打开喷粉管道8连接主氮气管道11的调节阀门10，通过调节阀门10使喷粉管道8的氮气流量处于300Nm3/h内，再打开旋转给料器的开关，控制炉渣改质剂的加入量在25kg/min，利用高速氮气作为载体将炉渣改质剂吹向炉渣，至炉渣稠化，关闭旋转给料器结束喷粉后，喷粉管道8仍然通入氮气，并且打开两根吹气管道9的调节阀门10，控制一根喷粉管道8和两根吹气管道9的气体总流量在900Nm3/h，利用高速气流将出钢口3上方的炉渣推开并形成一个直径600mm的刚性“凹坑”，不断吹出的氮气会阻止炉渣回流到出钢口3上方；出钢结束后，操作轨道车4将多通道气动喷粉挡渣枪2撤出转炉1，当多通道气动喷粉挡渣枪2的枪头离开转炉1的炉口5时，立即摇正转炉1，至此转炉1出钢过程结束。
Claims (5)
1.一种转炉出钢时炉渣喷粉改质和渣钢分离的装置，其特征在于，包括多通道气动喷粉挡渣枪，所述多通道气动喷粉挡渣枪由枪体和气体通道组成，所述枪体横截面为圆形，由耐火材料浇注而成，枪体中间以三根钢管为气体通道，包括一根喷粉管道和两根吹气管道，且三者成品字形分布；所述多通道气动喷粉挡渣枪安装在轨道车的支座上，可随轨道车前后移动，轨道车安装在炉后平台上表面；所述喷粉管道和吹气管道后端进口均通过软管与主氮气管道相连，且喷粉管道与吹气管道的前端喷嘴均采用拉瓦尔形式；喷粉管道后端的进料口通过旋转给料器和管道连接高位料仓，用于提供炉渣改质剂。
2.根据权利要求1所述的一种转炉出钢时炉渣喷粉改质和渣钢分离的装置，其特征在于：所述喷粉管道的直径为30-35mm，所述吹气管道直径为25-30mm。
3.根据权利要求1所述的一种转炉出钢时炉渣喷粉改质和渣钢分离的装置，其特征在于：所述炉渣改质剂采用镁质喷补料，主要成分是MgO，MgO含量大于75％，且镁质喷补料加入量控制在20-30kg/min。
4.根据权利要求1所述的一种转炉出钢时炉渣喷粉改质和渣钢分离的装置，其特征在于：所述喷粉管道与吹气管道后端的软管与主氮气管道通过调节阀门相连。
5.根据权利要求1所述的一种转炉出钢时炉渣喷粉改质和渣钢分离的装置，其特征在于：该装置，还包括转炉，转炉位于多通道气动喷粉挡渣枪出口正对侧，且转炉靠近多通道气动喷粉挡渣枪一端的侧壁上设置有出钢口，出钢口位于转炉倾斜侧壁与竖直侧壁的连接处。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 215600 Xiangyang Village, Jinfeng Town, Zhangjiagang City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Suzhou Dongda Hansen Metallurgical Industry Co.,Ltd. Address before: Nantang community, Qianqiao street, Huishan District, Wuxi City, Jiangsu Province Patentee before: Shenyang Dongye Hansen Metallurgy Equipment Co.,Ltd. |
|
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20200121 Effective date of abandoning: 20240528 |
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| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20200121 Effective date of abandoning: 20240528 |