一種rh真空精煉爐用圓臺(tái)形套筒浸漬管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種RH真空精煉爐用圓臺(tái)形套筒浸漬管，屬于鋼水爐外精煉技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括上升管和下降管，其中上升管上底面的面積大于下底面的面積，且上升管水平截面的面積沿著其軸向由下至上逐漸增大，所述的外套管為倒圓臺(tái)狀空心管，外套管的上底面的面積大于下底面的面積，中心管的頂部通過(guò)固定梁與外套管相固連，且中心管和外套管為同一軸心；其中：中心管為上升管，且中心管為倒圓臺(tái)狀空心管，中心管的上底面的面積大于下底面的面積；中心管與外套管構(gòu)成的環(huán)形套管為下降管。本發(fā)明增大了鋼液中氣體流量的飽和點(diǎn)，不僅提高了循環(huán)流量，而且改善了氣體在鋼液流場(chǎng)中的分布，從而提高鋼液的精煉效果。
【專利說(shuō)明】
-種RH真空精煉妒用圓臺(tái)形套筒浸演管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及鋼水爐外精煉技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，設(shè)及一種RH真空精煉爐用圓臺(tái) 形套筒浸潰管。
【背景技術(shù)】
[0002] RH法是西德魯爾鋼鐵公司（Ru虹Stahl)和赫拉歐斯化ereaeus)共同設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一 種鋼液爐外精煉方法EU。畑法是爐外精煉的重要手段，其具有脫氣、脫碳、脫氧W及均勻鋼 液成分與溫度，促進(jìn)非金屬夾雜物上浮等作用。畑真空精煉爐下部設(shè)置有浸潰管，畑真空精 煉爐精煉鋼液的過(guò)程中，先將下部的浸入管插入鋼包鋼液面下部中，并對(duì)真空室進(jìn)行抽真 空，而后在上升管的下部向鋼液中吹入氣氣作為驅(qū)動(dòng)氣體，使得上升管中鋼液的表觀密度 比下降管中的密度小，并在氣氣氣泡的帶動(dòng)下，上升管中的鋼液隨氣氣氣泡上升進(jìn)入真空 室，從而進(jìn)行脫氣、脫碳、脫氧反應(yīng)，在真空室中精煉完成后，真空室中的鋼水在重力作用下 從下降管回流到鋼包中。
[0003] 由于RH真空精煉過(guò)程中，鋼液是由鋼包中不斷進(jìn)入真空室再循環(huán)至鋼包中進(jìn)行循 環(huán)精煉。因此，RH真空精煉爐的循環(huán)流量是衡量精煉效果的重要指標(biāo)。循環(huán)流量直接影響著 鋼液脫氣、脫碳、脫硫等精煉反應(yīng)的速度與效果，并限制著鋼液成分和溫度均勻化，所W循 環(huán)流量是限制畑真空精煉爐精煉效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。現(xiàn)有的研究人員主要是通過(guò)提高精煉爐 的循環(huán)流量來(lái)提高提高RH真空精煉爐的精煉效果。循環(huán)流量(Q)可由W下經(jīng)驗(yàn)公式表示：
[0004]
[0005] 其中：G為供氣流量(單位:mVmin);d為浸潰管直徑(單位:m);P。為大氣壓力（單位： Pa) ;P為真空室殘余壓力（單位:Pa)
[0006] 由經(jīng)驗(yàn)公式可W得出，循環(huán)流量與供氣流量和浸潰管直徑成正相關(guān)，即循環(huán)流量 隨著供氣流量和浸潰管直徑的增大而增大;循環(huán)流量與真空室殘余壓力成負(fù)相關(guān)，循環(huán)流 量隨真空室殘余壓力的減小而增大。因此，增大供氣流量、潰管直徑和降低真空室殘余壓力 是增大畑真空精煉爐循環(huán)流量的主要途徑。但是，上述途徑存在W下問(wèn)題：1)增大供氣流量 雖然在一定程度上增大循環(huán)流量，但是當(dāng)供氣流量較大時(shí)，氣體體積占的比例較大，使得氣 泡的抽引效率下降，反而降低鋼液的循環(huán)流量;2)浸潰管直徑受到鋼包尺寸的限制，當(dāng)鋼包 尺寸已經(jīng)確定，那么浸潰管直徑就難W進(jìn)一步增大;3)真空室抽真空需要消耗大量的能源， 如果繼續(xù)通過(guò)降低真空室殘余壓力來(lái)提高循環(huán)流量是不經(jīng)濟(jì)的。上述的技術(shù)問(wèn)題限制著RH 真空精煉爐鋼液循環(huán)流量的增大，迫切需要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的角度上尋求適宜的解決方案， 從而提高RH真空精煉爐的精煉效果，達(dá)到鋼液高效率和低成本精煉的雙重目的。
[0007] 經(jīng)檢索，已經(jīng)有相關(guān)的技術(shù)方案公開(kāi)。其中：RH真空精煉裝置的一體式浸潰管（專 利號(hào):ZL201320106192.5,公告日：2013.07.31)^,通過(guò)取消浸潰管的上升管與下降管的耐 火襯之間的間隙，使得在保持畑真空精煉裝置的主體尺寸不變的條件下，增大上升管與下 降管的內(nèi)徑，進(jìn)而增大循環(huán)流量。但是，該方法對(duì)循環(huán)流量的增加極其有限。另外，發(fā)明創(chuàng)造 的名稱:畑真空精煉裝置所用的浸潰管(專利號(hào):ZL201410091028.0,公布日：2014.06.04), 畑真空精煉裝置所用套筒式浸潰管(專利號(hào):ZL201410090574.2,公告日：2014.06.18)[3- 4]， 上述技術(shù)方案將浸潰管設(shè)置為套筒式，從而來(lái)增大浸潰管的直徑，W增加循環(huán)流量。由文獻(xiàn) 檢索可W發(fā)現(xiàn)，為了提高畑真空精煉爐的精煉效果，現(xiàn)有的技術(shù)人員已經(jīng)形成了通過(guò)增大 浸潰管的直徑來(lái)提高循環(huán)流量的思維定式。
[000引參考文獻(xiàn)；
[0009] [ 1 ]王鵬.I?H爐外精煉的應(yīng)用和研究[C]//中國(guó)金屬學(xué)會(huì)青年學(xué)術(shù)年會(huì).2010.
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0014] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中，循環(huán)流量是限制畑真空精煉爐精煉效果的關(guān) 鍵環(huán)節(jié)，現(xiàn)有的方法難W有效地提高畑精煉法的循環(huán)流量的不足，提供一種畑真空精煉爐 用圓臺(tái)形套筒浸潰管，實(shí)現(xiàn)RH真空精煉爐的循環(huán)流量顯著增大，并顯著提高畑真空精煉爐 的精煉效果。
[00巧]2.技術(shù)方案
[0016] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[0017] 本發(fā)明的一種RH真空精煉爐用圓臺(tái)形套筒浸潰管，包括上升管和下降管，其中上 升管上底面的面積大于下底面的面積，且上升管水平截面的面積沿著其軸向由下至上逐漸 增大，所述上升管水平截面的面積是關(guān)于上升管軸向高度的連續(xù)函數(shù)。上述方案具有如下 技術(shù)效果：
[0018] 上升管上底面的面積大于下底面的面積，從而在不改變現(xiàn)有畑真空精煉裝置對(duì)鋼 包適應(yīng)條件的情況下，增大畑真空精煉爐浸潰管鋼液的流通面積，從而增大真空循環(huán)脫氣 裝置RH的循環(huán)流量，W改善RH真空精煉爐的精煉效果。
[0019] 更進(jìn)一步地，包括中屯、管和外套管，所述的外套管為倒圓臺(tái)狀空屯、管，外套管的上 底面的面積大于下底面的面積，所述的中屯、管的頂部通過(guò)固定梁與外套管相固連，且中屯、 管和外套管為同一軸屯、；其中：所述的中屯、管為上升管，且中屯、管為倒圓臺(tái)狀空屯、管，中屯、 管的上底面的面積大于下底面的面積；中屯、管與外套管構(gòu)成的環(huán)形套管為下降管。上述方 案具有如下技術(shù)效果：
[0020] 1)中屯、管和外套管構(gòu)成套筒浸潰管，中屯、管為上升管，中屯、管與外套管構(gòu)成的環(huán) 形套管為下降管，浸潰管設(shè)置為套筒形并與鋼包口適配，從而充分利用了鋼包口的直徑，增 大了浸潰管的直徑，W提高RH真空精煉爐的循環(huán)流量；
[0021] 2)中屯、管為倒圓臺(tái)狀空屯、管，中屯、管的上底面的面積大于下底面的面積，從而使 得上升管的上底面的面積大于下底面的面積，增大浸潰管鋼液的流通面積，因而可增加真 空循環(huán)脫氣裝置畑的循環(huán)流量;且由下到上沿著中屯、管軸線方向，上升管的水平截面的面 積逐漸增大，使得鋼液中的氣體在上升過(guò)程中受到鋼液的壓力逐漸減小，鋼液中氣體形成 的氣泡的體積逐漸增大，從而增大了鋼液中氣體流量的飽和點(diǎn)，不僅提高了循環(huán)流量，而且 改善了氣體在鋼液流場(chǎng)中的分布，從而促進(jìn)了鋼液發(fā)生脫氣、脫碳、脫氧反應(yīng)；
[0022] 3)中屯、管為倒圓臺(tái)狀空屯、管，從而使得上升管的下細(xì)上粗，鋼液在上升管中的流 通面積由下至上逐漸增大，從上升管到真空室中產(chǎn)生了從中屯、到邊緣的循環(huán)流場(chǎng)，從而使 得上升管的鋼液的流場(chǎng)分布更加合理，使得氣泡在鋼液中成彌漫分布，增大了氣泡和鋼液 的接觸面積，氣泡在鋼液上升的過(guò)程中滿足鋼液脫氣的動(dòng)力學(xué)條件，為鋼液脫氣、脫碳、脫 氧反應(yīng)提供保證，為非金屬夾雜物上浮等反應(yīng)創(chuàng)造良好的動(dòng)力學(xué)條件;另外，大大減少了真 空室內(nèi)死區(qū)面積，使得鋼液成分和溫度均勻穩(wěn)定。
[0023] 4)中屯、管的上底面的面積大于下底面的面積，鋼液由上升管上升到頂部的過(guò)程 中，由于上升管的截面面積逐漸增大，從而使得鋼液在浸潰管頂部的流速較小，從而減弱了 鋼液對(duì)中屯、管壁面的沖刷，提高了浸潰管的使用壽命。
[0024] 更進(jìn)一步地，所述的中屯、管的錐角為5-30°。上述方案具有如下技術(shù)效果：
[0025] 中屯、管的錐角為5-30%恰當(dāng)?shù)腻F角使得上升管的上底面的面積大于下底面的面 積，從而使得上升管的鋼液的流場(chǎng)分布更加合理，滿足鋼液精煉的動(dòng)力學(xué)條件。
[0026] 更進(jìn)一步地，所述的外套管的上部與固定梁水平對(duì)應(yīng)位置的外壁上設(shè)置有下層進(jìn) 氣口和上層進(jìn)氣口，其中下層進(jìn)氣口位于上層進(jìn)氣口的下方；中屯、管內(nèi)壁設(shè)置有下層噴嘴 和上層噴嘴，所述的下層噴嘴和上層噴嘴位于兩個(gè)不相同的水平面上，且下層噴嘴所在的 水平面位于上層噴嘴所在水平面的下方，所述的下層進(jìn)氣口通過(guò)下層導(dǎo)氣管與下層噴嘴相 連通，上層進(jìn)氣口通過(guò)上層導(dǎo)氣管與上層噴嘴相連通。上述方案具有如下技術(shù)效果：
[0027] 中屯、管內(nèi)壁設(shè)置有下層噴嘴和上層噴嘴，且下層噴嘴和上層噴嘴分別通過(guò)導(dǎo)氣管 與下層進(jìn)氣口和上層進(jìn)氣口相連通，使得下層噴嘴和上層噴嘴可根據(jù)精煉條件的不同，采 用不同的供氣制度，并通過(guò)改變下層噴嘴和上層噴嘴的供氣制度，可有效的控制上升管中 的流場(chǎng)分布，在提升循環(huán)流量的同時(shí)，可W進(jìn)一步控制鋼液中的流場(chǎng)分布，從而改善鋼液精 煉過(guò)程中的反應(yīng)條件。
[00%]更進(jìn)一步地，所述的中屯、管內(nèi)壁圓周上均勻的分布有2-6個(gè)下層噴嘴，中屯、管內(nèi)壁 圓周上均勻的分布有6-10個(gè)上層噴嘴。上述方案具有如下技術(shù)效果：
[0029] 下層噴嘴數(shù)量少于上層噴嘴的數(shù)量，從而充分的利用浸潰管內(nèi)的空間，顯著提升 氣體流量飽和點(diǎn)，顯著增加上升管中的氣體流量，且運(yùn)種供氣方式顯著延長(zhǎng)了氣泡在鋼液 中的流動(dòng)行程，提高氣體的攬拌功率。
[0030] 更進(jìn)一步地，所述的中屯、管內(nèi)設(shè)置有下環(huán)形導(dǎo)氣管和上環(huán)形導(dǎo)氣管，所述的下環(huán) 形導(dǎo)氣管與下層噴嘴位于同一水平面上，下層導(dǎo)氣管通過(guò)下環(huán)形導(dǎo)氣管與下層噴嘴相連 通，所述的上環(huán)形導(dǎo)氣管與上層噴嘴位于同一水平面上，上層導(dǎo)氣管通過(guò)上環(huán)形導(dǎo)氣管與 上層噴嘴相連通。
[0031] 下環(huán)形導(dǎo)氣管和上環(huán)形導(dǎo)氣管分別為下層噴嘴和上層噴嘴供氣，從而保證了供氣 的均勻性，使得中屯、管內(nèi)壁的下層噴嘴和上層噴嘴中的氣體可W均勻、穩(wěn)定地噴射入上升 管中，從而保證了下層噴嘴和上層噴嘴的氣體對(duì)鋼液的均勻攬拌，并防止上升管中的鋼液 發(fā)生偏流。
[0032] 更進(jìn)一步地，所述的下層噴嘴距上底面的距離為距下底面距離的5-8倍。
[0033] 下層噴嘴設(shè)置在中屯、管內(nèi)壁下部，從而有效地推動(dòng)上升管中的鋼液向真空室中運(yùn) 動(dòng)，提高了 RH真空精煉爐的循環(huán)流量，加快了 RH真空精煉爐的冶煉速度，改善了冶煉效果。
[0034] 更進(jìn)一步地，所述的下層噴嘴和上層噴嘴為=孔式噴嘴，且孔與孔之間的夾角b為 120。。
[0035] 更進(jìn)一步地，所述的=孔式噴嘴包括2個(gè)下氣孔和1個(gè)上氣孔，且下氣孔的直徑為 3-5mm，上氣孔的直徑為4-6mm。
[0036] 不同直徑的=孔式噴嘴能細(xì)化吹入鋼液中的氣泡，并使鋼液在上升管中上升的同 時(shí)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而減少了上升管和真空室內(nèi)死區(qū)面積，改善了精煉效果。
[0037] 更進(jìn)一步地，所述的固定梁設(shè)置為4-8個(gè)。
[0038] 3.有益效果
[0039] 采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果：
[0040] (1)本發(fā)明的一種畑真空精煉爐用圓臺(tái)形套筒浸潰管，中屯、管為倒圓臺(tái)狀空屯、管， 中屯、管的上底面的面積大于下底面的面積，從而使得上升管的上底面的面積大于下底面的 面積，增大浸潰管鋼液的流通面積，因而可增加真空循環(huán)脫氣裝置畑的循環(huán)流量;且由下到 上沿著中屯、管軸線方向，上升管的水平截面的面積逐漸增大，使得鋼液中的氣體在上升過(guò) 程中受到鋼液的壓力逐漸減小，鋼液中氣體形成的氣泡的體積逐漸增大，從而增大了鋼液 中氣體流量的飽和點(diǎn)，不僅提高了循環(huán)流量，而且改善了氣體在鋼液流場(chǎng)中的分布，促進(jìn)了 鋼液發(fā)生脫氣、脫碳、脫氧反應(yīng)；
[0041] (2)本發(fā)明的一種畑真空精煉爐用圓臺(tái)形套筒浸潰管，中屯、管為倒圓臺(tái)狀空屯、管， 從而使得上升管的下細(xì)上粗，鋼液在上升管中的流通面積由下至上逐漸增大，從上升管到 真空室中產(chǎn)生了從中屯、到邊緣的循環(huán)流場(chǎng)，從而使得上升管的鋼液的流場(chǎng)分布更加合理， 使得氣泡在鋼液中成彌漫分布，增大了氣泡和鋼液的接觸面積，使得氣泡在鋼液上升的過(guò) 程中滿足鋼液脫氣的動(dòng)力學(xué)條件，為鋼液脫氣、脫碳、脫氧反應(yīng)，為非金屬夾雜物上浮等反 應(yīng)創(chuàng)造良好的動(dòng)力學(xué)條件;另外，大大減少了真空室內(nèi)死區(qū)面積，使得鋼液成分和溫度均勻 穩(wěn)定；
[0042] (3)本發(fā)明的一種RH真空精煉爐用圓臺(tái)形套筒浸潰管，中屯、管內(nèi)壁設(shè)置有下層噴 嘴和上層噴嘴，且下層噴嘴和上層噴嘴分別通過(guò)導(dǎo)氣管與下層進(jìn)氣口和上層進(jìn)氣口相連 通，使得下層噴嘴和上層噴嘴可根據(jù)精煉條件的不同，采用不同的供氣制度，并通過(guò)改變下 層噴嘴和上層噴嘴的供氣制度，可有效的控制上升管中的流場(chǎng)分布，在提升循環(huán)流量的同 時(shí)，可W進(jìn)一步控制鋼液中的流場(chǎng)分布，從而改善鋼液精煉過(guò)程中的反應(yīng)條件。下層噴嘴數(shù) 量少于上層噴嘴的數(shù)量，從而充分的利用浸潰管內(nèi)的空間，顯著提升氣體流量飽和點(diǎn)，顯著 增加上升管中的氣體流量，且運(yùn)種供氣方式顯著延長(zhǎng)了氣泡在鋼液中的運(yùn)動(dòng)行程，從而提 高氣體的攬拌功率；
[0043] (4)本發(fā)明的一種RH真空精煉爐用圓臺(tái)形套筒浸潰管，下環(huán)形導(dǎo)氣管和上環(huán)形導(dǎo) 氣管分別為下層噴嘴和上層噴嘴供氣，從而保證了供氣的均勻性，使得中屯、管內(nèi)壁的下層 噴嘴和上層噴嘴中的氣體可W均勻、穩(wěn)定地噴射入上升管中，從而保證了下層噴嘴和上層 噴嘴的氣體對(duì)鋼液的均勻攬拌，并防止上升管中的鋼液發(fā)生偏流。
【附圖說(shuō)明】
[0044] 圖1為本發(fā)明的圓臺(tái)形套筒浸潰管的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045] 圖2為本發(fā)明的圓臺(tái)形套筒浸潰管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046] 圖3為本發(fā)明的中屯、管在下層噴嘴處的水平截面圖；
[0047] 圖4為本發(fā)明的中屯、管在上層噴嘴處的水平截面圖；
[0048] 圖5為本發(fā)明的下層噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049] 圖6為本發(fā)明的下層噴嘴的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050] 圖7為本發(fā)明的RH真空精煉系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051 ]圖8為本發(fā)明的RH真空精煉爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖9為本發(fā)明的鋼液精煉方法的流程圖。
[0化3] 示意圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明：
[0054] 100、中屯、管；111、下層噴嘴；112、上層噴嘴；121、下層導(dǎo)氣管；122、上層導(dǎo)氣管； 131、下層進(jìn)氣口； 132、上層進(jìn)氣口； 141、下環(huán)形導(dǎo)氣管；142、上環(huán)形導(dǎo)氣管；151、下氣孔； 152、上氣孔;200、外套管;300、固定梁;400、真空室;401、法蘭;500、鋼包座;501、鋼包;610、 第一供氣裝置;611、下層供氣閥；620、第二供氣裝置;621、上層供氣閥；700、真空累;701、真 空閥；702、抽氣管;800、合金料斗。
【具體實(shí)施方式】
[0055] 為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0化6] 實(shí)施例1
[0057]結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8和圖9所示，本實(shí)施例的一種RH真空精煉 爐用圓臺(tái)形套筒浸潰管，包括上升管和下降管，其中上升管上底面的面積大于下底面的面 積，其中所述的上升管上底面為上升管頂部的水平截面，上升管下底面為升管底部的水平 截面，且上升管水平截面的面積沿著其軸向由下至上逐漸增大，上升管水平截面的面積是 關(guān)于上升管軸向高度的連續(xù)函數(shù)，下降管上底面的面積大于下底面的面積，同樣下降管水 平截面的面積沿著其軸向由下至上逐漸增大。浸潰管包括中屯、管100和外套管200,所述的 外套管200為倒圓臺(tái)狀空屯、管，外套管200的上底面的面積大于下底面的面積，所述的中屯、 管100的頂部通過(guò)固定梁300與外套管200相固連，所述的固定梁300設(shè)置為4個(gè)，固定梁300 之間的夾角為90°，且中屯、管100和外套管200為同一軸屯、，且中屯、管100的錐角為20°，外套 管200的錐角也為20%上述的錐角為中屯、管100和外套管200軸截面兩條母線之間的夾角； 其中：所述的中屯、管100為上升管，且中屯、管100為倒圓臺(tái)狀空屯、管，中屯、管100的上底面的 面積大于下底面的面積；中屯、管100與外套管200構(gòu)成的環(huán)形套管為下降管。從而使得上升 管上底面的面積大于下底面的面積，從而在不改變現(xiàn)有RH真空精煉爐對(duì)鋼包501適應(yīng)條件 的情況下，增大畑真空精煉爐浸潰管鋼液的流通面積，從而增大真空循環(huán)脫氣裝置RH的循 環(huán)流量，W改善RH真空精煉爐的精煉效果。
[005引中屯、管100和外套管200構(gòu)成套筒浸潰管，中屯、管100為上升管，中屯、管100與外套 管200構(gòu)成的環(huán)形套管為下降管，浸潰管設(shè)置為套筒形并與鋼包501 口適配，從而充分利用 了鋼包501 口的直徑，在鋼包501直徑相同的情況下，最大程度的增大了浸潰管的直徑，W提 高RH真空精煉爐的循環(huán)流量。中屯、管100為倒圓臺(tái)狀空屯、管，中屯、管100的上底面的面積大 于下底面的面積，從而使得上升管的上底面的面積大于下底面的面積，增大浸潰管鋼液的 流通面積，因而可增加真空循環(huán)脫氣裝置RH的循環(huán)流量;且由下到上沿著中屯、管100軸線方 向，上升管的水平截面的面積逐漸增大，使得鋼液中的氣體在上升過(guò)程中受到鋼液的壓力 逐漸減小，鋼液中氣體形成的氣泡的體積逐漸增大，從而增大了鋼液中氣體流量的飽和點(diǎn)， 不僅提高了循環(huán)流量，而且改善了氣體在鋼液流場(chǎng)中的分布，從而促進(jìn)了鋼液脫氣、去夾雜 反應(yīng)的發(fā)生;鋼液在上升管中的流通面積由下至上逐漸增大，從上升管到真空室400中產(chǎn)生 了從中屯、到邊緣的循環(huán)流場(chǎng)，從而使得上升管的鋼液的流場(chǎng)分布更加合理，使得氣泡在鋼 液上升的過(guò)程中滿足鋼液脫氣的動(dòng)力學(xué)條件，為鋼液脫氣、脫碳、脫氧、非金屬夾雜物上浮 等反應(yīng)創(chuàng)造良好的動(dòng)力學(xué)條件；另外，大大減少了真空室400內(nèi)死區(qū)面積，使得鋼液成分和 溫度均勻穩(wěn)定。
[0059] 此外，中屯、管100的上底面的面積大于下底面的面積，鋼液由上升管上升到頂部的 過(guò)程中，由于上升管的截面面積逐漸增大，使得鋼液在浸潰管頂部的流速較小，從而減弱了 鋼液對(duì)中屯、管100壁面的沖刷，從而提高了浸潰管的使用壽命。中屯、管100與外套管200構(gòu)成 的環(huán)形套管為下降管，下降管上底面的面積大于下底面的面積，使得下降管的液面下降與 上升管保持配合，改善了氣體在鋼液流場(chǎng)中的分布，促進(jìn)了鋼液發(fā)生脫氣、脫碳、脫硫反應(yīng)。
[0060] 本實(shí)施例的外套管200的上部與固定梁300水平對(duì)應(yīng)位置的外壁上設(shè)置有下層進(jìn) 氣口 131和上層進(jìn)氣口 132,其中下層進(jìn)氣口 131位于上層進(jìn)氣口 132的下方；中屯、管100內(nèi)壁 設(shè)置有下層噴嘴111和上層噴嘴112,所述的下層噴嘴111和上層噴嘴112位于兩個(gè)不相同的 水平面上，且下層噴嘴111所在的水平面位于上層噴嘴112所在水平面的下方，所述的下層 進(jìn)氣口 131通過(guò)下層導(dǎo)氣管121與下層噴嘴111相連通，上層進(jìn)氣口 132通過(guò)上層導(dǎo)氣管122 與上層噴嘴112相連通。中屯、管100內(nèi)壁設(shè)置有下層噴嘴111和上層噴嘴112,且下層噴嘴111 和上層噴嘴112分別通過(guò)導(dǎo)氣管與下層進(jìn)氣口 131和上層進(jìn)氣口 132相連通，即下層噴嘴111 通過(guò)導(dǎo)氣管與下層進(jìn)氣口 131相連通，上層噴嘴112通過(guò)導(dǎo)氣管與上層進(jìn)氣口 132相連通。使 得下層噴嘴111和上層噴嘴112可根據(jù)精煉條件的不同，采用不同的供氣制度，并通過(guò)下層 噴嘴111和上層噴嘴112的供氣制度，有效地控制上升管中的流場(chǎng)分布，在提升循環(huán)流量的 同時(shí)，可W進(jìn)一步控制鋼液中的流場(chǎng)分布，改善鋼液精煉過(guò)程中的反應(yīng)條件。
[0061 ] 本實(shí)施例的中屯、管100內(nèi)壁圓周上均勻的分布有4個(gè)下層噴嘴111，中屯、管100內(nèi)壁 圓周上均勻的分布有8個(gè)上層噴嘴112,下層噴嘴111距中屯、管100上底面的距離為距下底面 距離的7倍，下層噴嘴111與上層噴嘴112之間的垂直距離為200mm。而且，下層噴嘴111和上 層噴嘴112交錯(cuò)分布，即下層噴嘴111和上層噴嘴112在下底面上的投影是交錯(cuò)分布的，且任 意下層噴嘴111和任意上層噴嘴112的連線都不經(jīng)過(guò)投影面的圓屯、。下層噴嘴111數(shù)量少于 上層噴嘴112的數(shù)量，且下層噴嘴111的供氣壓力大于上層噴嘴112,下層噴嘴111數(shù)量少、供 氣壓力大，為上升管底部的鋼液提供強(qiáng)有力的上升動(dòng)力，推動(dòng)著鋼液由上升管底部迅速上 升至真空室400,從而增大了循環(huán)流量。8個(gè)上層噴嘴112的供氣壓力較小，從而使得上層噴 嘴112噴出的氣體可W充分的彌漫在鋼液中，從而顯著增大鋼液中的飽和吹氣量，并增大RH 的循環(huán)流量。8個(gè)上層噴嘴112與上述的4個(gè)下層噴嘴111交錯(cuò)分布，在提升循環(huán)流量的同時(shí)， 可W進(jìn)一步控制鋼液中的流場(chǎng)分布，改善鋼液精煉過(guò)程中的反應(yīng)條件。
[0062]中屯、管100內(nèi)設(shè)置有下環(huán)形導(dǎo)氣管141和上環(huán)形導(dǎo)氣管142,所述的下環(huán)形導(dǎo)氣管 141與下層噴嘴111位于同一水平面上，下層導(dǎo)氣管121通過(guò)下環(huán)形導(dǎo)氣管141與下層噴嘴 111相連通，上環(huán)形導(dǎo)氣管142與上層噴嘴112位于同一水平面上，上層導(dǎo)氣管122通過(guò)上環(huán) 形導(dǎo)氣管142與上層噴嘴112相連通。下環(huán)形導(dǎo)氣管141和上環(huán)形導(dǎo)氣管142分別為下層噴嘴 111和上層噴嘴112供氣，保證了供氣的均勻性，使得中屯、管100內(nèi)壁的下層噴嘴111和上層 噴嘴112中的氣體可W均勻、穩(wěn)定地噴射入上升管中，保證了下層噴嘴111和上層噴嘴112的 氣體對(duì)鋼液的均勻攬拌，并防止上升管中的鋼液發(fā)生偏流。
[0063] 本實(shí)施例的下層噴嘴111為=孔式噴嘴，其包括2個(gè)下氣孔151和1個(gè)上氣孔152,且 下氣孔151的直徑為4mm，上氣孔152的直徑為5mm，且孔與孔之間的夾角b為120°，S孔式噴 嘴上的下氣孔151和上氣孔152均勻分布，上層噴嘴112和下層噴嘴111的結(jié)構(gòu)完全相同。= 孔式噴嘴有利于在上升管中形成合理的流場(chǎng)分布，孔式噴嘴能細(xì)化吹入鋼液中的氣泡，為 脫氣、脫碳提供有利條件;此外，上氣孔152與水平方向的夾角C為20%并傾斜向上。吹氣的 過(guò)程中氣氣由上氣孔152噴入鋼液中，沿著與水平方向成20°的夾角方向，斜向上噴入上升 管的鋼液中，從而為鋼液提供上升到動(dòng)力，并推動(dòng)著上升管中的鋼液快速向上，從而提高了 循環(huán)流量。下氣孔151為水平方向，氣體由151中吹入鋼液中，下氣孔151和上氣孔152的搭配 使用使得鋼液產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，從而使鋼液在上升管中上升的同時(shí)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)了鋼液的 攬拌，減少了上升管和真空室400內(nèi)死區(qū)面積，延長(zhǎng)了氣泡在鋼液中的流動(dòng)行程，加快精煉 速度。
[0064] 本實(shí)施例的一種畑真空精煉系統(tǒng)，包括RH真空精煉爐、鋼包座500、第一供氣裝置 610、第二供氣裝置620、真空累700和合金料斗800，RH真空精煉爐下部設(shè)置有鋼包座500,鋼 包座500上設(shè)置有鋼包501，所述的畑真空精煉爐通過(guò)氣體管道分別與第一供氣裝置610和 第二供氣裝置620相連，真空累700通過(guò)抽氣管702與RH真空精煉爐上部相連，所述的合金料 斗800通過(guò)加料管與RH真空精煉爐頂部相連。
[0065] 上述的RH真空精煉爐，包括真空室400和浸潰管，真空室400的底部設(shè)有法蘭401， 所述的真空室400底部設(shè)置有上法蘭盤，浸潰管頂部設(shè)置有與上述上法蘭盤相適配的下法 蘭盤，真空室400底部通過(guò)法蘭401與浸潰管頂部相連，浸潰管包括中屯、管100和外套管200， 所述的外套管200為倒圓臺(tái)狀空屯、管，外套管200的上底面的面積大于下底面的面積，所述 的中屯、管100的頂部通過(guò)固定梁300與外套管200相固連，且中屯、管100和外套管200為同一 軸屯、;其中：中屯、管100為上升管，且中屯、管100為倒圓臺(tái)狀空屯、管，中屯、管100的上底面的面 積大于下底面的面積；中屯、管100與外套管200構(gòu)成的環(huán)形套管為下降管。
[0066] 真空累700通過(guò)抽氣管702與真空室400上部相連，第一供氣裝置610通過(guò)氣體管道 與下層進(jìn)氣口 131相連，第二供氣裝置620通過(guò)氣體管道與上層進(jìn)氣口 132相連。第一供氣裝 置610和第二供氣裝置620分別對(duì)應(yīng)的為下層噴嘴111和上層噴嘴112供氣，第一供氣裝置 610為下層噴嘴111提供氣氣，第二供氣裝置620為上層噴嘴112提供氣氣?？蒞有效地調(diào)控 下層噴嘴111和上層噴嘴112的供氣流量，并且通過(guò)調(diào)控下層噴嘴111的供氣流量大于上層 噴嘴112的供氣流量，使得下層噴嘴111和上層噴嘴112噴入的氣氣泡彌漫在鋼液中，增大了 鋼液的飽和吹氣量。
[0067] 真空累700與真空室400之間的抽氣管702上設(shè)置有真空閥701，第一供氣裝置610 與下層進(jìn)氣口 131之間的氣體管道上設(shè)置有下層供氣閥611，所述的第二供氣裝置620與上 層進(jìn)氣口 132之間的氣體管道上設(shè)置有上層供氣閥621。真空閥701用W控制真空室400的抽 真空過(guò)程，下層供氣閥611和上層供氣閥621分別用W控制第一供氣裝置610和第二供氣裝 置620的供氣流量。
[0068] W IF鋼為例，如圖9所示，本發(fā)明的一種采用RH真空精煉系統(tǒng)的鋼液精煉方法，具 體的步驟為：
[0069] 步驟一:預(yù)處理
[0070] (1)打開(kāi)下層供氣閥611，通過(guò)第一供氣裝置610為下層噴嘴111提供氣氣，氣氣由 第一供氣裝置610進(jìn)入下層進(jìn)氣口 131，經(jīng)下層導(dǎo)氣管121到達(dá)下層噴嘴111，并由下層噴嘴 111噴入鋼液中，且第一供氣裝置610的氣氣供氣流量為:0.4m3/min;打開(kāi)上層供氣閥621， 通過(guò)第二供氣裝置620為上層噴嘴112提供氣氣，氣氣由第二供氣裝置620進(jìn)入上層進(jìn)氣口 132,經(jīng)上層導(dǎo)氣管122到達(dá)上層噴嘴112,并由上層噴嘴112噴入鋼液中，且第二供氣裝置 620的氣氣供氣流量為:0.2mVmin;
[0071] (2)鋼包501隨鋼包座500的推動(dòng)不斷抬升，并將浸潰管浸入鋼液液面W下，浸潰管 浸入鋼液液面W下的深度為600mm，其中鋼液中C質(zhì)量濃度為350 X 1 (T6，0質(zhì)量分?jǐn)?shù)為600 X 1 〇-6，鋼水平均溫度為1590°C。
[0072] 步驟二:真空精煉
[0073] (1)打開(kāi)抽氣管702的真空閥701，采用真空累700對(duì)畑真空精煉爐的真空室400進(jìn) 行抽真空處理；
[0074] (2)繼續(xù)抽真空，當(dāng)畑真空精煉爐的真空室400的壓力為5000化時(shí)，調(diào)節(jié)第一供氣 裝置610的氣氣供氣流量為:0. SmVmin;第二供氣裝置620的氣氣供氣流量為:0.5m3/min;當(dāng) RH真空精煉爐的真空室400的壓力為1500化時(shí)，真空度穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)第一供氣裝置610的氣 氣供氣流量為：1.2m3/min;第二供氣裝置620的氣氣供氣流量為:0. SmVmin;上升管上底面 的面積大于下底面的面積，且上升管水平截面的面積沿著其軸向由下至上逐漸增大，鋼液 在氣氣的驅(qū)動(dòng)下由上升管中的不斷的流入真空室400,在重力的作用下真空室400的鋼液由 下降管中不斷地回流至鋼包501中，使鋼液產(chǎn)生循環(huán)；
[0075] 脫碳:鋼液在鋼包501與真空室400循環(huán)的過(guò)程中，鋼液中的碳和氧反應(yīng)形成C0,并 通過(guò)真空累700排出，如果鋼液中的氧含量不夠，可通過(guò)畑真空精煉爐的氧槍進(jìn)行吹氧，并 提供氧氣脫碳;脫氧:脫碳結(jié)束時(shí)，由合金料斗800向真空室400的鋼液中加入侶粒進(jìn)行脫 氧。
[0076] 步驟合金化
[0077] 脫氧結(jié)束后由合金料斗800向真空室400的鋼液中加入合金原料進(jìn)行合金化。
[0078] 合金化過(guò)程中加入的合金原料為鐵鐵礦，合金化完成之后，檢測(cè)鋼液成分為中C含 量為30 X 1(T6，0含量為20 X 1(T6，Ti含量為200 X 1(T6時(shí)，鋼液達(dá)到目標(biāo)成分和溫度則完成鋼 液精煉，停止真空累700抽真空進(jìn)行破真空，同時(shí)真空室400復(fù)壓，重新處于大氣壓狀態(tài)，鋼 包座500慢慢下移，鋼包501隨著鋼包座500逐漸下降，完成鋼液精煉。
[0079] 本實(shí)施例的畑真空精煉裝置(如圖8所示），鋼包501的內(nèi)徑D3為3212mm，本發(fā)明的 真空室400的內(nèi)徑D2為2409mm;浸潰管外套管200的內(nèi)徑D1為1506mm;中屯、管100的內(nèi)徑DO為 750mm;外套管200壁厚為260mm，中屯、管100壁厚為200mm，中屯、管100和外套管200的高度為 1000mm;本實(shí)施例1?H真空精煉爐的供氣流量(G)為2.0m3 ? mirfi，即第一供氣裝置610和第二 供氣裝置620的供氣流量(G)之和為2.0m3 ? mirTi，其中第一供氣裝置610的供氣流量為 1.2m3 ? min-1，第二供氣裝置620的供氣流量為0.8m3 ? min-1，循環(huán)流量(Q)為190t ? min-1，脫 碳時(shí)間為22.Omin。由于上升管上底面的面積大于下底面的面積，從而在不改變現(xiàn)有畑真空 精煉裝置對(duì)鋼包501適應(yīng)條件的情況下，增大畑真空精煉爐浸潰管鋼液的流通面積，從而增 大真空循環(huán)脫氣裝置畑的循環(huán)流量，W改善畑真空精煉爐的精煉效果。上升管的水平截面 的面積逐漸增大，使得鋼液中的氣體在上升過(guò)程中受到鋼液的壓力逐漸減小，鋼液中氣體 形成的氣泡的體積逐漸增大，從而增大了鋼液中氣體流量的飽和點(diǎn)，不僅提高了循環(huán)流量， 而且改善了氣體在鋼液流場(chǎng)中的分布，從而促進(jìn)了鋼液發(fā)生脫碳反應(yīng)的速率，降低了脫碳 的時(shí)間，縮短了冶煉周期。
[0080] 對(duì)比例1
[0081] 對(duì)比例1的畑真空精煉爐的上升管和下降管是分開(kāi)設(shè)置，即為一般的畑真空精煉 爐，鋼包501的內(nèi)徑D3為3012mm，浸潰管上升管內(nèi)徑為550mm，現(xiàn)有RH真空精煉爐的供氣流量 (G)為2.0m3 ? mirfi，真空室400的壓力為500化時(shí)，循環(huán)流量(Q)為13化? mirfi，脫碳時(shí)間為： 30.0min〇
[0082] 對(duì)比例2
[0083] 對(duì)比例2的基本內(nèi)容通實(shí)施例1，其不同之處在于:畑真空精煉爐的上升管和下降 管為圓筒狀，RH真空精煉爐的浸潰管包括中屯、管100和外套管200,中屯、管100內(nèi)上升管，中 屯、管100和外套管200的中間區(qū)域?yàn)橄陆倒?，即上升管和下降管的上底面和下底面的面積相 同，鋼包501的內(nèi)徑D3為3012mm，浸潰管上升管內(nèi)徑為750mm，畑真空精煉爐的供氣流量(G) 為2.0m3 ? min-i，真空室400的壓力為500化時(shí)，循環(huán)流量(Q)為160t ? min-i，脫碳時(shí)間為： 27.8min〇
[0084] 對(duì)比例3
[0085] 對(duì)比例3的基本內(nèi)容通實(shí)施例1，其不同之處在于：下層噴嘴111和上層噴嘴112數(shù) 量相同，下層噴嘴111和上層噴嘴112均為4個(gè)。鋼包501的內(nèi)徑D3為3012mm，浸潰管上升管內(nèi) 徑為750mm，畑真空精煉爐的供氣流量(G)為2.0m3 ? min-i，第一供氣裝置610和第二供氣裝 置620的供氣流量(G)之和為2.0m3 ? mirfi，其中第一供氣裝置610的供氣流量為Im3 ? mirfi， 第二供氣裝置620的供氣流量為Im3 ? min-i，真空室400的壓力為500化時(shí)，循環(huán)流量(Q)為 175t ? min-i，脫碳時(shí)間為:25.6min。
[0086] 通過(guò)實(shí)施例1與對(duì)比例1、對(duì)比例巧日對(duì)比例3對(duì)比可W發(fā)現(xiàn)，可W得到W下結(jié)論：
[0087] (1)相比對(duì)比例1可W看出，實(shí)施例1和對(duì)比例2的循環(huán)流量都顯著增大，特別是對(duì) 比例2的循環(huán)流量由130t ? mirTi增大到160t ? mirTi，脫碳時(shí)間由傳統(tǒng)的30min減少到 27.8min。其原因在于:采用圓筒形的浸潰管，增大了上升管的直徑，從而顯著的提高了循環(huán) 流量；
[00則 （2)對(duì)比例3和對(duì)比例2進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，對(duì)比例3采用圓臺(tái)形的浸潰管，循環(huán)流量由 16化? min-i增大到175t ? min-i，脫碳時(shí)間由27.8min減少到25.6min。其原因在于：上升管 水平截面的面積沿著其軸向由下至上逐漸增大，增大浸潰管鋼液的流通面積，因而可增加 真空循環(huán)脫氣裝置RH的循環(huán)流量。
[0089] (3)實(shí)施例1和對(duì)比例3進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，實(shí)施例1采用圓臺(tái)形的浸潰管，中屯、管100內(nèi) 壁圓周上均勻的分布有4個(gè)下層噴嘴111，8個(gè)上層噴嘴112,循環(huán)流量由175t - mirTi增大到 19化? min-i;脫碳時(shí)間由25.6min減少到22.0min。實(shí)施例1與對(duì)比例1進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，循環(huán)流 量由13化? min-1增大到19化? min-1;脫碳時(shí)間由SO.Omin減少到22.0min。其原因在于：1) 中屯、管100設(shè)置4個(gè)下層噴嘴111、8個(gè)上層噴嘴112,且下層噴嘴111的噴氣流量大于上層噴 嘴112,使得上層噴嘴112數(shù)量較多，提高了鋼液的循環(huán)流量;2)上升管水平截面的面積沿著 其軸向由下至上逐漸增大，本發(fā)明的浸潰管設(shè)置為圓臺(tái)形套筒形狀，從而充分利用了真空 室400底面面積，增加了浸潰管鋼液流通面積，配合著上層噴嘴112噴入的較小氣氣氣泡，從 而進(jìn)一步增大了鋼液中的氣體飽和量，在增大氣泡對(duì)鋼液的推動(dòng)力的同時(shí)，改善了氣體在 鋼液流場(chǎng)中的分布。
[0090]
【申請(qǐng)人】創(chuàng)造性的提出了通過(guò)上下截面面積不同的上升管，來(lái)改善上升管中鋼液的 流場(chǎng)分布，提高了鋼液的循環(huán)流量和精煉效果。打破了現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)的技術(shù)人員僅僅通 過(guò)改善浸潰管直徑來(lái)提高循環(huán)流量的技術(shù)偏見(jiàn)，具有非顯而易見(jiàn)性。
[0091] 實(shí)施例2
[0092] 本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例1，其不同之處在于:本實(shí)施例的鋼液精煉方法，步 驟二中：繼續(xù)抽真空，當(dāng)畑真空精煉爐的真空室400的壓力為6000化時(shí)，調(diào)節(jié)第一供氣裝置 610的氣氣供氣流量為:0.8m3/min;第二供氣裝置620的氣氣供氣流量為:0.5m3/min;當(dāng)RH真 空精煉爐的真空室400的壓力為1500化時(shí)，調(diào)節(jié)第一供氣裝置610的氣氣供氣流量為： 1. SmVmin;第二供氣裝置620的氣氣供氣流量為：1. OmVmin;上升管上底面的面積大于下底 面的面積，且上升管水平截面的面積沿著其軸向由下至上逐漸增大，鋼液在氣氣的驅(qū)動(dòng)下 由上升管中的不斷的流入真空室400,在重力的作用下真空室400的鋼液由下降管中不斷地 回流至鋼包501中，使鋼液產(chǎn)生循環(huán)，循環(huán)流量(Q)為205t ? mirfi。
[0093] 對(duì)比例4
[0094] 本對(duì)比例的真空精煉爐的上升管和下降管是分開(kāi)設(shè)置，即為一般的真空精煉 爐，鋼包501的內(nèi)徑D3為3012mm，浸潰管上升管內(nèi)徑為550mm，現(xiàn)有RH真空精煉爐的供氣流量 (G)為2.8m3 ? min-i，真空室400的壓力為500化時(shí)，循環(huán)流量(Q)為125t ? min-i。
[0095] 通過(guò)實(shí)施例1、實(shí)施例2、對(duì)比例1和對(duì)比例4進(jìn)行對(duì)比可W發(fā)現(xiàn)：
[0096] (1)實(shí)施例1與實(shí)施例2進(jìn)行對(duì)比可W發(fā)現(xiàn)，當(dāng)本發(fā)明的氣氣流量由2.0m3-mirTi增 大到2.8m3 ? mirfi，隨著上升管中壓氣流量的進(jìn)一步增大，循環(huán)流量由19化? mirfi進(jìn)一步增 加到205t ? min-1;
[0097] (2)實(shí)施例2與對(duì)比例4對(duì)比可W發(fā)現(xiàn)，相同的氣氣流量的情況下，采用本發(fā)明的一 種RH真空精煉爐，循環(huán)流量遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的RH真空精煉爐，從而顯著的提高了畑真空精煉爐 的冶煉效果；
[009引 （3)對(duì)比例1與對(duì)比例4進(jìn)行，當(dāng)氣氣流量由2.0m3 ? min-i增大到2.8m3 ? min-i，循環(huán) 流量反而由130t ? min-i減小到125t ? min-i。
[0099]上述問(wèn)題困擾著
【申請(qǐng)人】，經(jīng)過(guò)一系列的研究，
【申請(qǐng)人】通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究探索發(fā)現(xiàn)， 現(xiàn)有的RH真空精煉爐浸潰管的上升管中吹氣量較大時(shí)，氣泡在上升管分布稠密，氣泡體積 占了較大比例，并且當(dāng)吹氣量增大到一定程度時(shí)，循環(huán)流量會(huì)達(dá)到飽和，此時(shí)如果繼續(xù)增大 氣體流量，氣體體積占的比例很大，由于液/氣比過(guò)低，易造成氣泡形成氣流直接由噴嘴進(jìn) 入真空室400,并形成氣體"短路"，致使氣泡對(duì)鋼液的抽引效率急劇下降，反而造成鋼液的 循環(huán)流量變小。而且
【申請(qǐng)人】發(fā)現(xiàn)上升管的截面面積由下至上逐漸增大，從而為氣泡彌漫在 鋼液中提供了有利條件，鋼液中的氣體在上升過(guò)程中受到鋼液的壓力逐漸減小，從而增大 了鋼液的飽和吹氣量，而且由于中屯、管100設(shè)置4個(gè)下層噴嘴111、8個(gè)上層噴嘴112,且下層 噴嘴111的噴氣流量大于上層噴嘴112，使得上層噴嘴112數(shù)量較多，噴入的氣氣氣泡較小， 較小氣泡充分的彌漫在鋼液中，增大了鋼液中氣體流量的飽和點(diǎn)，飽和點(diǎn)的增大，避免了氣 泡直接由底部流到真空室400而產(chǎn)生氣泡"短路"的現(xiàn)象，提高上升管中氣體對(duì)鋼液的抽引 效率。
【申請(qǐng)人】打破了現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)的技術(shù)人員僅僅通過(guò)增大供氣流量來(lái)提高循環(huán)流量 的技術(shù)偏見(jiàn)，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。
[0100] 實(shí)施例3
[0101] 本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例1，其不同之處在于:本實(shí)施例的鋼液精煉方法，步 驟二中：繼續(xù)抽真空，當(dāng)畑真空精煉爐的真空室400的壓力為6000化時(shí)，調(diào)節(jié)第一供氣裝置 610的氣氣供氣流量為:0.8m3/min;第二供氣裝置620的氣氣供氣流量為:0.5m3/min;當(dāng)RH真 空精煉爐的真空室400的壓力為1500化時(shí)，調(diào)節(jié)第一供氣裝置610的氣氣供氣流量為： 2. OmVmin;第二供氣裝置620的氣氣供氣流量為：1.2m3/min;上升管上底面的面積大于下底 面的面積，且上升管水平截面的面積沿著其軸向由下至上逐漸增大，鋼液在氣氣的驅(qū)動(dòng)下 由上升管中的不斷的流入真空室400,在重力的作用下真空室400的鋼液由下降管中不斷地 回流至鋼包501中，使鋼液產(chǎn)生循環(huán)，循環(huán)流量(Q)為195t ? mirfi。
[0102] 中屯、管100內(nèi)壁圓周上均勻地分布有2個(gè)下層噴嘴111，中屯、管100內(nèi)壁圓周上均勻 的分布有6個(gè)上層噴嘴112。固定梁300設(shè)置為6個(gè)，固定梁300之間的夾角為60°。中屯、管100 的錐角為5°。下層噴嘴111距中屯、管100上底面的距離為距下底面距離的5倍。所述的=孔式 噴嘴包括2個(gè)下氣孔151和1個(gè)上氣孔152,且下氣孔151的直徑為3mm，上氣孔152的直徑為 4mm 〇
[0103] 實(shí)施例4
[0104] 本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例1，其不同之處在于:本實(shí)施例的鋼液精煉方法，步 驟二中：繼續(xù)抽真空，當(dāng)畑真空精煉爐的真空室400的壓力為6000化時(shí)，調(diào)節(jié)第一供氣裝置 610的氣氣供氣流量為:0.8m3/min;第二供氣裝置620的氣氣供氣流量為:0.5m3/min;當(dāng)RH真 空精煉爐的真空室400的壓力為1500化時(shí)，調(diào)節(jié)第一供氣裝置610的氣氣供氣流量為： 1. OmVmin;第二供氣裝置620的氣氣供氣流量為:0. SmVmin;上升管上底面的面積大于下底 面的面積，且上升管水平截面的面積沿著其軸向由下至上逐漸增大，鋼液在氣氣的驅(qū)動(dòng)下 由上升管中的不斷的流入真空室400,在重力的作用下真空室400的鋼液由下降管中不斷地 回流至鋼包501中，使鋼液產(chǎn)生循環(huán)，循環(huán)流量(Q)為185t ? mirfi。
[01化]中屯、管100內(nèi)壁圓周上均勻的分布有6個(gè)下層噴嘴111，中屯、管100內(nèi)壁圓周上均勻 的分布有10個(gè)上層噴嘴112。固定梁300設(shè)置為8個(gè)，固定梁300之間的夾角為45°。中屯、管100 的錐角為30°。下層噴嘴111距中屯、管100上底面的距離為距下底面距離的8倍。=孔式噴嘴 包括2個(gè)下氣孔151和1個(gè)上氣孔152,且下氣孔151的直徑為5mm，上氣孔152的直徑為6mm。
[0106] W上示意性的對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性，附圖中所 示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所W，如果本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案 相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種RH真空精煉爐用圓臺(tái)形套筒浸漬管，其特征在于:包括上升管和下降管，其中上 升管上底面的面積大于下底面的面積，且上升管水平截面的面積沿著其軸向由下至上逐漸 增大，所述上升管水平截面的面積是關(guān)于上升管軸向高度的連續(xù)函數(shù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種RH真空精煉爐用圓臺(tái)形套筒浸漬管，其特征在于:包括中 心管（100)和外套管(200)，所述的外套管(200)為倒圓臺(tái)狀空心管，外套管(200)的上底面 的面積大于下底面的面積，所述的中心管（100)的頂部通過(guò)固定梁(300)與外套管(200)相 固連，且中心管（100)和外套管(200)為同一軸心;其中：所述的中心管（100)為上升管，且中 心管（100)為倒圓臺(tái)狀空心管，中心管（100)的上底面的面積大于下底面的面積；中心管 (100)與外套管(200)構(gòu)成的環(huán)形套管為下降管。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種RH真空精煉爐用圓臺(tái)形套筒浸漬管，其特征在于:所述的 中心管（100)的錐角為5-30°。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種RH真空精煉爐用圓臺(tái)形套筒浸漬管，其特征在于:所述的 外套管(200)的上部與固定梁(300)水平對(duì)應(yīng)位置的外壁上設(shè)置有下層進(jìn)氣口（131)和上層 進(jìn)氣口（132)，其中下層進(jìn)氣口（131)位于上層進(jìn)氣口（132)的下方；中心管（100)內(nèi)壁設(shè)置 有下層噴嘴（111)和上層噴嘴（112)，所述的下層噴嘴（111)和上層噴嘴（112)位于兩個(gè)不相 同的水平面上，且下層噴嘴（111)所在的水平面位于上層噴嘴（112)所在水平面的下方，所 述的下層進(jìn)氣口（131)通過(guò)下層導(dǎo)氣管（121)與下層噴嘴（111)相連通，上層進(jìn)氣口（132)通 過(guò)上層導(dǎo)氣管（122)與上層噴嘴（112)相連通。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種RH真空精煉爐用圓臺(tái)形套筒浸漬管，其特征在于:所述的 中心管（100)內(nèi)壁圓周上均勻的分布有2-6個(gè)下層噴嘴（111)，中心管（100)內(nèi)壁圓周上均勻 的分布有6-10個(gè)上層噴嘴（112)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種RH真空精煉爐用圓臺(tái)形套筒浸漬管，其特征在于:所述的 中心管（100)內(nèi)設(shè)置有下環(huán)形導(dǎo)氣管（141)和上環(huán)形導(dǎo)氣管（142)，所述的下環(huán)形導(dǎo)氣管 (141)與下層噴嘴（111)位于同一水平面上，下層導(dǎo)氣管（121)通過(guò)下環(huán)形導(dǎo)氣管（141)與下 層噴嘴（111)相連通，所述的上環(huán)形導(dǎo)氣管（142)與上層噴嘴（112)位于同一水平面上，上層 導(dǎo)氣管（122)通過(guò)上環(huán)形導(dǎo)氣管（142)與上層噴嘴（112)相連通。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種RH真空精煉爐用圓臺(tái)形套筒浸漬管，其特征在于:所述的 下層噴嘴（111)距上底面的距離為距下底面距離的5-8倍。8. 根據(jù)權(quán)利要求4-7任意一項(xiàng)所述的一種RH真空精煉爐用圓臺(tái)形套筒浸漬管，其特征 在于：所述的下層噴嘴（111)和上層噴嘴（112)為三孔式噴嘴，且孔與孔之間的夾角b為 120°。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種RH真空精煉爐用圓臺(tái)形套筒浸漬管，其特征在于:所述的 三孔式噴嘴包括2個(gè)下氣孔（151)和1個(gè)上氣孔（152)，且下氣孔（151)的直徑為3-5mm，上氣 孔(152)的直徑為4-6mm。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種RH真空精煉爐用圓臺(tái)形套筒浸漬管，其特征在于:所述 的固定梁(300)設(shè)置為4-8個(gè)。
【文檔編號(hào)】C21C7/10GK106048142SQ201610662732
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年8月12日 公開(kāi)號(hào)201610662732.6, CN 106048142 A, CN 106048142A, CN 201610662732, CN-A-106048142, CN106048142 A, CN106048142A, CN201610662732, CN201610662732.6
【發(fā)明人】岳強(qiáng), 張成博, 裴曉航, 張炯, 張龍
【申請(qǐng)人】安徽工業(yè)大學(xué)