一种钢包吹氩水口座砖及其吹氩冶金方法技术

本发明专利技术属于钢铁冶金炼钢技术领域，尤其涉及一种钢包吹氩水口座砖及其吹氩冶金方法，包括钢包水口座砖本体、弥散型透气塞、插槽、气室和进气管，钢包水口座砖本体的轴心设置有上下贯穿的流钢孔、上水口安装孔，弥散型透气塞的数量为6～10个，并对弥散型透气塞的尺寸进行限定，透气塞呈环形均匀排布在钢包水口座砖本体内，弥散型透气塞的顶端伸出钢包水口座砖本体的上表面，弥散型透气塞的底端插设在插槽内，插槽作为气室的组成部分，与圆弧形的气室互联互通，进气管的一端与气室连通，另一端从钢包水口座砖本体的侧部伸出，本发明专利技术全程采用小流量吹氩，不仅提高了夹杂物去除率，而且进一步减少了钢包浇余量，提高了钢包吹氩水口座砖吹通率。砖吹通率。砖吹通率。

【技术实现步骤摘要】
一种钢包吹氩水口座砖及其吹氩冶金方法


[0001]本专利技术属于钢铁冶金炼钢
，尤其涉及一种钢包吹氩水口座砖及其吹氩冶金方法。

技术介绍

[0002]冶金反应器排流过程中下渣有汇流旋涡下渣和排流沉坑下渣两种机制。汇流旋涡是容器在排流过程中，当液面下降到一定高度(一般称为临界高度)时发生的，汇流旋涡一旦形成就会引起下渣；排流沉坑是在反应器排流至末期时流体的体积流量小于排流水口的流通流量时产生的，熔池表面的渣层会随排流沉坑进入排流水口而产生下渣。对于钢铁连铸而言，汇流旋涡造成的下渣危害最大，是钢包下渣最主要原因。LF精炼钢包底吹氩是一种简单而高效的炉外精炼技术，被国内外广泛应用，但在生产实践中存在以下问题或不足：(1)LF精炼后期软吹占用炼钢主工序时间，受上下工序炉机生产匹配制约，软吹时间不足，影响了夹杂物去除效果；(2)超过50％的大颗粒外来夹杂是由钢包渣进入钢液产生，连铸钢包浇注末期下渣是外来大颗粒夹杂物的主要来源，但现有下渣检测技术检测到下渣时已进入排流沉坑下渣，无法检测到汇流旋涡下渣，更不能抑制钢包下渣，经济、高效的控制钢包下渣新工艺技术亟待突破。
[0003]中国专利文献CN111774560A(专利号：202010726676.4)公开了一种LF精炼钢包微孔陶瓷棒透气上水口座砖及其吹氩控制方法，本专利技术涉及的透气上水口座砖，包括铁圈、微孔陶瓷棒，所述微孔陶瓷棒的直径d为35
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45mm，陶瓷棒的高度h为140～180mm，陶瓷棒内沿陶瓷棒的轴向设置透气孔，并在陶瓷棒横截面上均匀分布，透气孔的数量为60～120个，透气孔的内径为0.075～0.1mm，透气孔纵向贯通于所述微孔陶瓷棒的上端面和下端面；本专利技术还提供了一种吹氩控制装置以及吹氩控制方法，本专利技术在选用自动软吹模式前，先利用氩气管路系统中的手动旁路对透气上水口座砖进行吹通，实现了吹氩流量的精准控制，提高了钢包透气砖上水口座砖免烧氧吹扫率和使用寿命。该专利技术的不足：由于微孔陶瓷棒吹氩流量大，吹氩形成的气泡较大，夹杂物去除率低，微孔陶瓷棒内透气通道为通孔，容易渗钢、堵塞，下线烧洗时间长，影响使用寿命，且气室制备工艺复杂，制备费用高。
[0004]中国专利文献CN108273987A(专利号：201810309436.7)公开了一种钢包透气上水口座砖及其控制钢包下渣的方法，装置包括钢包上水口座砖本体、透气塞、气室盒、透气塞底座、吹气管道、流钢孔和上水口安装孔；控制方法：1)在钢包底部出钢口放置钢包透气上水口座砖，将从钢包透气上水口座砖穿出的吹气管道与气路管道连通；2)当钢包内钢液的高度∶钢包高度＝1∶(16～35)时，通过吹气管道向钢液内部吹入惰性气体，使钢水液面形成无渣层的圆凸区，抑制钢包下渣；3)当钢包出现下渣时，关闭钢包水口，停止通过吹气管道吹入气体；本专利技术方法，在浇注末期吹入氩气，在钢水液面形成无渣层的“圆凸区”，有效抑制汇流漩涡及排流沉坑引起的钢包下渣，减少钢包内钢水浇余量，同比减少35％以上。该专利技术的不足：透气塞数量为2或4，透气塞间隔距离大、透气塞与流钢孔距离偏大，吹氩抑制汇流漩涡及排流沉坑引起钢包下渣的效果差，且只在连铸钢包浇注末期吹氩，前中期不
吹氩，并没有促进夹杂物上浮去除的吹氩冶金作用，另外气室制备工艺复杂，制备费用高。
[0005]中国专利文献CN109732074A(专利号：201910126691.2)公开了一种钢包弥散环透气上水口座砖及其吹氩冶金方法，包括上水口座砖本体、弥散式透气环、气室盒、进气管，钢包上水口座砖本体的中部设置有上下贯穿的流钢孔、连接孔、上水口安装孔，在连铸钢包浇注过程中，全程吹入氩气，且根据钢包内钢水净重的变化，自动调整氩气流量，氩气透过弥散式透气环形成微小氩气泡，大部分氩气泡向上运动，在钢包上水口周围形成环状气幕屏障，对即将进入钢包上水口的钢液进行气洗，且在上水口内形成稳定的、连续的环状气流，抑制上水口结瘤，并在钢包浇注后期，有效抑制汇流旋涡及排流沉坑引起的钢包下渣，应用本专利技术同比减少钢包中的钢水浇余量36％以上，同比减少连铸坯试样电解夹杂物重量35％以上。该专利技术的不足：弥散式透气环中弥散分布透气孔，透气量不稳定，且浇注过程氩气流量设定值＝钢包内剩余钢水净重
÷
钢包满包时的钢水净重
×
钢包满包时的初始氩气流量，如该专利技术实施例1在钢包内余钢液面高度200mm时钢包内剩余钢水净重为16吨，钢包满包时的钢水净重为130吨，氩气流量设定值＝16
÷
130
×
100NL/min＝12.3NL/min，吹氩流量偏小，钢包浇注后期抑制汇流旋涡及排流沉坑引起钢包下渣的效果较差，进而增多了钢包下渣量和钢水浇余量。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种钢包吹氩水口座砖及其吹氩冶金方法，该专利技术在钢包水口座砖本体内圆环形布置6～10个弥散型透气塞，弥散型透气塞的透气孔孔径小，能够产生更加细小的气泡，更有利于捕捉夹杂物，且不贯通，不易渗钢，并对弥散型透气塞的尺寸进行限定，全程分阶段采用合适流量吹氩，不仅提高了夹杂物去除率，而且进一步抑制和减小了钢包浇注后期钢流周向旋转速度、降低了钢流发生汇流旋涡下渣的临界高度，进一步减少了钢包浇余量，提高了钢包吹氩水口座砖的吹通率。
[0007]本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种钢包吹氩水口座砖，包括钢包水口座砖本体、弥散型透气塞、气室和进气管；
[0008]所述钢包水口座砖本体中心从上往下依次设置有相互贯穿的流钢孔和上水口安装孔；所述弥散型透气塞、气室沿钢包水口座砖本体轴向由上而下依次设置在钢包水口座砖本体内部；
[0009]所述气室横截面为环形，所述气室与流钢孔同轴设置，所述弥散型透气塞的数量为6～10个，所述弥散型透气塞沿气室周向呈圆环形均匀排布，所述气室上设置有与弥散型透气塞匹配的插槽，所述弥散型透气塞下端插设在插槽内，所述弥散型透气塞上端面高于钢包水口座砖本体上端面设置；根据流钢孔的尺寸大小选择弥散型透气塞合适的数量；
[0010]所述弥散型透气塞呈圆台形，顶面圆直径y为40～50mm，底面圆直径x为50～60mm，高度h为160～200mm；将弥散型透气塞设计成圆台形，是因为流钢孔上部纵截面为倒立的等腰梯形，流钢孔直径由上往下依次变小，顶端开口处流钢孔直径最大，钢包水口座砖本体的壁最薄，随着弥散型透气塞上部的侵蚀，透气塞的透气面增大、弥补部分透气孔堵塞引发的透气量减小，保持透气量的稳定性；
[0011]所述气室侧部设置有进气管，所述进气管一端与气室相通，另一端从钢包水口座砖本体侧部伸出。
[0012]本专利技术优选的，所述插槽呈圆柱形，中部设置有圆柱形的内腔，其内腔直径与所述弥散型透气塞的下端直径x相对应，插槽的高度e为40～50mm。
[0013]本专利技术优选的，所述弥散型透气塞的上端伸出钢包水口座砖本体上表面的高度a为5～10mm，所述弥散型透气塞的底端插入插槽的深度b为15～25m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢包吹氩水口座砖，其特征在于：包括钢包水口座砖本体(1)、弥散型透气塞(2)、气室(4)和进气管(5)；所述钢包水口座砖本体(1)中心从上往下依次设置有相互贯穿的流钢孔(6)和上水口安装孔(7)；所述弥散型透气塞(2)、气室(4)沿钢包水口座砖本体(1)轴向由上而下依次设置在钢包水口座砖本体(1)内部；所述气室(4)横截面为环形，所述气室(4)与流钢孔(6)同轴设置，所述弥散型透气塞(2)的数量为6～10个，所述弥散型透气塞(2)沿气室(4)周向呈圆环形均匀排布，所述气室(4)上设置有与弥散型透气塞(2)匹配的插槽(3)，所述弥散型透气塞(2)下端插设在插槽(3)内，所述弥散型透气塞(2)上端面高于钢包水口座砖本体(1)上端面设置；所述弥散型透气塞(2)呈圆台形，顶面圆直径y为40～50mm，底面圆直径x为50～60mm，高度h为160～200mm；所述气室(4)侧部设置有进气管(5)，所述进气管(5)一端与气室(4)相通，另一端从钢包水口座砖本体(1)侧部伸出。2.根据权利要求1所述的钢包吹氩水口座砖，其特征在于：所述插槽(3)呈圆柱形，中部设置有圆柱形的内腔，其内腔直径与所述弥散型透气塞(2)的下端直径x相对应，插槽(3)的高度e为40～50mm。3.根据权利要求1所述的钢包吹氩水口座砖，其特征在于：所述弥散型透气塞(2)的上端伸出钢包水口座砖本体(1)上表面的高度a为5～10mm，所述弥散型透气塞(2)的底端插入插槽(...

【专利技术属性】
技术研发人员：武光君，张佩，武文健，王金洪，赵燕，武玉利，
申请(专利权)人：莱芜钢铁集团银山型钢有限公司，
类型：发明
国别省市：