本实用新型专利技术公开了一种钢水除杂精炼装置，属于氢冶金精炼技术领域，解决了现有技术中钢水中非金属夹杂物的脱除不彻底的技术问题。本实用新型专利技术的精炼装置包括还原脱氧单元、真空粒化单元和纯氢供送单元；还原脱氧单元设于真空粒化单元的上方且两者连通；还原脱氧单元的顶部设有钢水与熔渣注入口，还原脱氧单元的底部设有纯氢喷吹口和钢水注入管；钢水注入管的出口端设于真空粒化单元内；纯氢供送单元用于向还原脱氧单元内供送纯氢；真空粒化单元用于将进入真空粒化室内的钢水进行真空粒化；真空粒化后的钢水液滴的粒径≤2mm。本实用新型专利技术采用纯氢进行还原脱氧，能够避免采用传统固态脱氧剂在钢水的溶解残留，从而降低钢水中杂质含量。量。量。
【技术实现步骤摘要】
一种钢水除杂精炼装置
[0001]本技术涉及氢冶金精炼
，尤其涉及一种钢水除杂精炼装置。
技术介绍
[0002]精炼后的钢水需通过VD炉或RH炉进行真空吹氩脱气和去除非金属夹杂，一方面氩气消耗量比较大，另一方面，吹氩过程带走大量的物理热，钢水必须具备较高的过热度，提高了能耗。
[0003]传统的真空吹氩过程尽管也能促进非金属夹杂物的上浮，但相对气体杂质而言，非金属夹杂物与钢水的密度差异较小，并且两者之间的粘性较大，造成非金属夹杂物在钢水的上浮脱除不彻底。
[0004]针对上述情况，电渣重熔技术依靠电极重熔形成钢水穿透熔渣层，实现熔渣对钢水中非金属夹杂物的吸附脱除，但重熔技术必须对钢锭进行二次加工和熔化，处理能耗和成本较高。
技术实现思路
[0005]鉴于上述的分析，本技术旨在提供一种钢水除杂精炼装置，用以解决钢水中非金属夹杂物的现有去除方法存在脱除不彻底的技术问题。
[0006]本技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0007]本技术提供了一种钢水除杂精炼装置，包括还原脱氧单元、真空粒化单元和纯氢供送单元；所述还原脱氧单元设于真空粒化单元的上方且两者连通；
[0008]所述还原脱氧单元的顶部设有钢水与熔渣注入口，所述还原脱氧单元的底部设有纯氢喷吹口和钢水注入管；所述钢水注入管的出口端设于真空粒化单元内；
[0009]所述纯氢供送单元包括氢气罐、第一支管、纯氢流量调节阀和纯氢通止阀，所述纯氢流量调节阀和纯氢通止阀设于第一支管上，所述氢气罐通过第一支管与所述还原脱氧单元的纯氢喷吹口连通；
[0010]所述真空粒化单元包括真空粒化室；所述真空粒化室由上至下依次包括粒化段、熔渣容纳段和钢水容纳段，所述粒化段内设有粒化器；所述粒化器用于将进入真空粒化室内的钢水进行真空粒化。
[0011]进一步地，真空粒化后的钢水液滴的粒径≤2mm。
[0012]进一步地，所述粒化段的形状为倒置的直角梯形，所述粒化器设于粒化段的斜面上；
[0013]所述粒化器包括依次连接的转盘、转轴和动力电机；所述转轴的第一端设于所述斜面上且与动力电机连接，所述转轴的第二端处于真空粒化室内且与所述转盘固定连接；所述动力电机用于带动转盘转动。
[0014]进一步地，所述梯形的斜面与下底面的夹角为45
‑
60
°
。
[0015]进一步地，所述转盘为开口朝上的中空圆锥体，所述中空圆锥体的开口与所述钢
水注入管的出口端对应设置，经钢水出口端喷出的氢饱和钢水直接溅射在中空圆锥体内壁上；
[0016]所述中空圆锥体的锥尖与所述转轴的第二端固定连接。
[0017]进一步地，所述转盘为耐高温耐磨陶瓷转盘；
[0018]所述转轴上设有水冷套管，水冷套管包裹在所述转轴上；所述水冷套管的上部和下部均采用迷宫密封，所述水冷套管的顶面和底面对应设有进水口和出水口，所述水冷套管用于对转轴进行降温。
[0019]进一步地，所述转盘顶部与钢水注入管的出口端的距离为0.3
‑
0.5m。
[0020]进一步地，所述钢水注入管的出口端的端口面积与转盘的面积比为 1:100～200。
[0021]进一步地，所述还原脱氧单元为钢包，钢水和熔渣通过钢水与熔渣注入口注入钢包后，钢包内由上至下形成熔渣层和钢水层；
[0022]纯氢作为脱氧剂经纯氢喷吹口进入钢包内的钢水层中，与钢水层中的钢水进行脱氧反应后，得到氢饱和钢水。
[0023]进一步地，所述粒化段的高度为1.5
‑
2m。
[0024]进一步地，所述熔渣容纳段设有出渣口，所述出渣口用于排出熔渣，使熔渣的厚度保持在60
‑
80mm范围内。
[0025]与现有技术相比，本技术至少可实现如下有益效果之一：
[0026](1)本技术采用纯氢作为脱氧剂进行还原脱氧，避免了使用传统的固体脱氧剂，进而消除了传统固体脱氧剂在钢水的溶解残留，从而降低了钢水金属杂质的含量。
[0027](2)本技术的真空粒化室内设有粒化器，粒化器包括转盘，利用转盘的高速转动进而带动钢水的高速转动，使钢水形成微小液滴，从而大幅提高了钢水的比表面积，缩短了钢水中气体的溢出行程，并消除了钢液自身重力对熔池内钢水产生的压力影响，使钢水液滴全部达到真空状态，最终提高了钢水中气体杂质的脱除速率和脱除限度。
[0028](3)传统钢水脱气过程主要采用氩气进行搅拌，本技术通过在真空粒化室内设置粒化器，避免了传统真空脱气过程氩气的消耗以及氩气排出造成的物理热损失，降低了钢水的温降。
[0029](4)本技术脱气之后的钢水液滴依靠自身重力穿透熔渣层，液滴中的氧化物夹杂被熔渣层充分吸收掉，本技术达到了与电渣重熔方法相同的除杂效果。另外，本技术充分利用钢水的物理热，避免了电渣重熔方法对金属锭的重熔过程，节约了电耗；同时，钢水被充分粒化之后，钢水液滴的粒径小于等于2mm，钢水液滴的粒径变小使其自身的比表面积大幅提高，从而使钢水与熔渣的接触更加充分，最终使熔渣对钢水中杂质的吸附效果更好。
[0030]本技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
[0031]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本技术的限制，在整个
附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0032]图1为钢水除杂的流程示意图。
[0033]附图标记：
[0034]1‑
钢包；2
‑
熔渣层；3
‑
钢水层；4
‑
纯氢喷吹口；5
‑
钢水注入管；6
‑
真空粒化室；7
‑
转盘；8
‑
熔渣容纳段；9
‑
钢水容纳段；10
‑
出钢口；
[0035]11
‑
钢水与熔渣注入口。
具体实施方式
[0036]下面结合附图来具体描述本技术的优选实施例，其中，附图构成本技术的一部分，并与本技术的实施例一起用于阐释本技术的原理，并非用于限定本技术的范围。
[0037]一方面，本技术提供了一种钢水除杂精炼装置，包括还原脱氧单元和真空粒化单元；还原脱氧单元设于真空粒化单元的上方且两者连通；还原脱氧单元的顶部设有钢水与熔渣注入口11，还原脱氧单元的底部设有纯氢喷吹口4和钢水注入管5；钢水注入管5的出口端设于真空粒化单元内；真空粒化单元包括真空粒化室6；真空粒化室6由上至下依次包括粒化段、熔渣本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钢水除杂精炼装置，其特征在于，包括还原脱氧单元、真空粒化单元和纯氢供送单元；所述还原脱氧单元设于真空粒化单元的上方且两者连通；所述还原脱氧单元的顶部设有钢水与熔渣注入口，所述还原脱氧单元的底部设有纯氢喷吹口和钢水注入管；所述钢水注入管的出口端设于真空粒化单元内；所述纯氢供送单元包括氢气罐、第一支管、纯氢流量调节阀和纯氢通止阀，所述纯氢流量调节阀和纯氢通止阀设于第一支管上，所述氢气罐通过第一支管与所述还原脱氧单元的纯氢喷吹口连通；所述真空粒化单元包括真空粒化室；所述真空粒化室由上至下依次包括粒化段、熔渣容纳段和钢水容纳段，所述粒化段内设有粒化器；所述粒化器用于将进入真空粒化室内的钢水进行真空粒化。2.根据权利要求1所述的钢水除杂精炼装置，其特征在于，所述粒化段的形状为倒置的直角梯形，所述粒化器设于粒化段的斜面上；所述粒化器包括依次连接的转盘、转轴和动力电机；所述转轴的第一端设于所述斜面上且与动力电机连接，所述转轴的第二端处于真空粒化室内且与所述转盘固定连接；所述动力电机用于带动转盘转动。3.根据权利要求2所述的钢水除杂精炼装置，其特征在于，所述梯形的斜面与下底面的夹角为45
‑
60
°
。4.根据权利要求2所述的钢水除杂精炼装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：张俊，周和敏，沈朋飞，郝晓东，杨光浩，王锋，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，
类型：新型
国别省市：
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