一种冶炼超低碳不锈钢的单嘴精炼炉及精炼工艺.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CN108866277A(43)申请公布日2018.11.23(21)申请号201810981154.1(22)申请日2018.08.27(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人成国光代卫星黄宇刘扬张国磊朱梅婷于春梅张鉴(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.C21C7/068(2006.01)C21C7/10(2006.01)C21C7/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图6页(54)发明名称一种冶炼超低碳不锈钢的单嘴精炼炉及精炼工艺(57)摘要本发明提供一种冶炼超低碳不锈钢的单嘴精炼炉及精炼工艺，属于钢铁冶金技术领域。该精炼炉包括钢包、单嘴真空系统及升降氧枪系统。单嘴真空系统位于钢包上方，单嘴真空系统包括浸渍管、下部真空室、上部真空室、真空加料管及位于上下真空室之间的防喷溅遮挡体，上下真空室之间采用密封法兰进行紧固连接。钢包设有底吹透气砖，底吹透气砖产生的气泡柱通过浸渍管进入下部真空室内。升降氧枪系统中的氧枪产生超音速氧气射流，使用过程中可进行垂直升降，用于吹炼过程枪位的调整。采用该精炼炉进行不锈钢冶炼，对初始碳含量小于2％的不锈钢钢液，可在短时间内将钢中C+N总量降低至0.015％以下。该装置具有生产成本低、精炼效率高的显著优势。CN108866277ACN108866277A权利要求书1/2页1.一种冶炼超低碳不锈钢的单嘴精炼炉，其特征在于：包括钢包(5)、单嘴真空系统及升降氧枪系统(12)，单嘴真空系统位于钢包(5)上方，单嘴真空系统包括浸渍管(6)、下部真空室(7)、上部真空室(11)、真空加料管(10)和防喷溅遮挡体(8)，升降氧枪系统(12)伸入单嘴真空系统中；防喷溅遮挡体(8)位于上部真空室(11)和下部真空室(7)之间，上部真空室(11)和下部真空室(7)之间采用密封法兰(9)进行紧固连接；钢包(5)下部设有底吹透气砖(1)，底吹透气砖(1)产生的气泡柱(2)通过浸渍管(6)进入下部真空室(7)内。2.根据权利要求1所述的冶炼超低碳不锈钢的单嘴精炼炉，其特征在于：所述升降氧枪系统(12)中的氧枪为拉瓦尔氧枪，能够产生超音速氧气射流(13)，并且在使用过程中能够垂直升降，用于吹炼过程枪位的调整。3.根据权利要求1所述的冶炼超低碳不锈钢的单嘴精炼炉，其特征在于：所述防喷溅遮挡体(8)外形呈圆盖状，防喷溅遮挡体(8)中心部分设有通气孔(14)，防喷溅遮挡体上部端面(15)为平面结构，防喷溅遮挡体下部端面(16)为圆形穹顶结构，防喷溅遮挡体(8)整体中心薄边部厚，防喷溅遮挡体边部支撑部位(17)厚度d1满足d1＝(0.15～0.25)×D3，其中，D3为防喷溅遮挡体(8)外径，防喷溅遮挡体(8)中心最薄部位厚度d2满足d2＝(0.3～1.0)×d1。4.根据权利要求3所述的冶炼超低碳不锈钢的单嘴精炼炉，其特征在于：所述通气孔(14)的有效通气面积A1与下部真空室内腔截面积A2比值满足A1/A2＝0.35～0.65。5.根据权利要求1所述的冶炼超低碳不锈钢的单嘴精炼炉，其特征在于：所述浸渍管(6)内径D1满足D1＝(0.35～0.45)×D0，其中，D0为钢包(5)底部内径；浸渍管(6)内壁耐材高度h0满足h0＝1.3m～1.6m，浸渍管(6)壁厚δ满足δ＝0.20m～0.35m，浸渍管(6)外壁耐材高度h3满足h3＝0.90m～1.2m；下部真空室(7)内径D2满足D2＝(1.3～1.8)×D1；下部真空室(7)内壁耐材高度h4满足h4＝(2.0～3.0)×h0；底吹透气砖(1)中心与浸渍管(6)中心距离R满足R＝(0.35～0.55)×(D1/2)。6.根据权利要求1所述的冶炼超低碳不锈钢的单嘴精炼炉，其特征在于：安装时，先将防喷溅遮挡体(8)嵌入下部真空室(7)的顶部，然后将防喷溅遮挡体(8)及下部真空室(7)形成的整体与上部真空室(11)进行对位连接。7.采用权利要求1所述的冶炼超低碳不锈钢的单嘴精炼炉进行冶炼的工艺，其特征在于：包括步骤如下：S1.调整进站钢液初始条件：进站前钢液成分满足：ω[C]≤2％；钢液温度T＝Tliq.+(100～200)℃,其中Tliq.为钢种液相线温度；渣厚≤100mm，炉渣二元碱度[ω(CaO)/ω(SiO2)]控制在1.5～1.8，渣中ω(Al2O3)≤3％,ω(MgO)≤5％，ω(CaF2)5％～10％；S2.浸渍管排渣：当钢包到达单嘴精炼炉处理工位后，调整底吹透气砖吹氩量为2～5NL/min/t，调整钢包位置使浸渍管中心与钢包中心重合；再增大底吹透气砖吹氩量至5～10NL/min/t，将钢包