在铁水中直接供氧的预脱磷工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109694932A(43)申请公布日2019.04.30(21)申请号201910096541.1(22)申请日2019.01.31(71)申请人北京北科创新科技发展有限公司地址100000北京市海淀区学院路30号科群大厦西楼409B申请人刘国(72)发明人刘国张红文仇龙(74)专利代理机构济南诚智商标专利事务所有限公司37105代理人刘乃东(51)Int.Cl.C21C1/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称在铁水中直接供氧的预脱磷工艺(57)摘要本发明公开了在铁水中直接供氧的预脱磷工艺，包括以下步骤：通过上部供气元件将氧化性气体从铁水顶部喷入铁水容器，通过底吹供气元件将氧化性气体从铁水底部吹入铁水容器，通过辅助添加元件从顶部料仓添加冷却剂和部分脱磷材料，在氧化性气体之前先喷吹保护性气体。本发明通过改造传统转炉为脱磷炉或设计独立的预脱磷工位，实现在铁水容器内实现铁水预脱磷，不影响现有氧气转炉布置和生产组织，减轻氧气转炉生产压力，提高其作业率，解决预脱磷过程的氧化剂和冷却剂利用率低、脱磷效果不稳定而影响正常生产组织和产能提升问题，减少后续脱碳炉的氧化剂、冷却剂、造渣料消耗，利于低磷钢、合金直接还原化等新工艺、新技术的推广。CN109694932ACN109694932A权利要求书1/2页1.一种在铁水中直接供氧的预脱磷工艺，其特征是，包括以下步骤：通过上部供气元件将氧化性气体从铁水顶部喷入铁水容器，通过底吹供气元件将氧化性气体从铁水底部吹入铁水容器，通过辅助添加元件从顶部料仓添加冷却剂和部分脱磷材料，在氧化性气体之前先喷吹保护性气体。2.如权利要求1所述的在铁水中直接供氧的预脱磷工艺，其特征是，所述冷却剂包括部分烧结矿、块矿、氧化铁皮；所述脱磷材料和冷却剂通过连续投料或分批投料加入。3.如权利要求1所述的在铁水中直接供氧的预脱磷工艺，其特征是，所述从铁水顶部喷入铁水的氧化性气体为氧气，所述从铁水底部吹入铁水的氧化性气体为CO2，所述保护性气体采用氮气、氩气或者CO2。4.如权利要求1所述的在铁水中直接供氧的预脱磷工艺，其特征是，在预脱磷工艺出铁前或出铁过程中直接向盛铁容器内加入脱磷材料，或通过喷吹系统直接喷吹脱磷材料。5.如权利要求4所述的在铁水中直接供氧的预脱磷工艺，其特征是，所述脱磷材料包括石灰石系脱磷剂、石灰系脱磷剂；利用其中CaCO3分解产生的CO2直接参与Si、P元素的氧化，分解产生的CaO作为造渣原料；所述石灰石系脱磷剂、石灰系脱磷剂以“CaO-CaF2或CaO-CaCl2”为基础的粉状或块状脱磷剂，其中粉状脱磷剂的粒度小于喷口内径避免喷枪堵塞，脱磷剂粒度小于1mm；块状脱磷剂配加块状石灰石、石灰、萤石；两种脱磷剂中，各原料配加比例如下：所述石灰石系脱磷剂：CaF2/CaCO3≥0.1；石灰系脱磷剂：CaF2/CaO≥0.13。6.如权利要求1所述的在铁水中直接供氧的预脱磷工艺，其特征是，所述上部供气元件、底吹供气元件、辅助添加元件采用浸入式喷枪，所述浸入式喷枪采用双介质整体喷枪或者两套独立喷枪分别供气，两套独立喷枪包括一套喷枪吹氧化性气体，另一套喷枪吹保护性气体和脱磷剂。7.如权利要求6所述的在铁水中直接供氧的预脱磷工艺，其特征是，所述双介质整体喷枪包括喷枪体、氧化性气体管路、保护性气体管路、喷枪气室，气室的前端与氧化性气体管路连接、后端通过不锈钢管与氧化性气体主管路连接，保护性气体管路与后端的保护性气体主管路、脱磷剂分配箱连接，所述氧化性气体管路、保护性气体管路、喷枪气室套装在喷枪体内侧，所述氧化性气体管路、保护性气体管路上分别设有开关阀门；保护性气体管路采用不锈钢管或无缝管，氧化性气体管路与铁水接触的部分采用用高温耐火材料制作；所述氧化性气体管路前端为锆质或其他高温耐火材料空心管，后端至喷枪气室处为不锈钢管，与供气总管路相连，锆质空心管与不锈钢管之间用套管紧密连接。8.如权利要求7所述的在铁水中直接供氧的预脱磷工艺，其特征是，底吹供气元件的双介质整体喷枪还包括底吹喷嘴，底吹喷嘴安装在同一块座砖或者安装在不同的座砖上，氧化性气体管路、保护性气体管路、喷枪气室安装在铁水容器的底端或侧面；座砖布置于整个或半个铁水容器底部。9.如权利要求6所述的在铁水中直接供氧的预脱磷工艺，其特征是，底吹供气元件采用CO2、保护性气体通过两套独立的供气系统控制，两种气体介质按设定比例混合，经脱磷剂分配箱进入供气元件。10.如权利要求3所述的在铁水中直接供氧的预脱磷工艺，其特征是，顶喷供氧强度Q小2CN109694932A权利要求书2/2页于相应常规转炉供氧强度的50％，L/L0小于0.25，其中L为熔池的冲击深度，L0为