一种向VOD炉喷吹CO2的精炼系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种向VOD炉喷吹CO2的精炼系统，属于冶金真空精炼技术领域。该系统包括控制系统、O2气源、CO2气源、Ar气源、顶吹控制阀组、底吹控制阀组、合金加入计算系统、抽真空系统、合金料斗、合金添加孔、真空度检测仪、顶吹氧枪、底吹透气砖和排气孔，控制系统连接真空度检测仪、合金加入计算系统、抽真空系统、顶吹控制阀组和底吹控制阀组，CO2气源分别接入顶吹控制阀组和底吹控制阀组，采用O2+CO2作为顶吹气体，Ar+CO2作为提升气体。本申请可在VOD炉不同的冶炼时期，控制其温度和CO的分压，促进“脱碳保铬”反应的持续进行，从而有利于VOD炉冶炼不锈钢生产节奏的加快，提高铬的金属收得率，减少冶炼成本。减少冶炼成本。减少冶炼成本。

【技术实现步骤摘要】
一种向VOD炉喷吹CO2的精炼系统


[0001]本技术涉及冶金真空精炼
，特别是指一种向VOD炉喷吹CO2的精炼系统。

技术介绍

[0002]如今对于不锈钢的冶炼方法主要为两步法，首先通过转炉或电炉冶炼出符合要求的低碳钢，然后通过精炼实现钢种的脱碳保铬的完成，冶炼出满足要求的不锈钢。冶炼不锈钢过程的区别主要是精炼过程的不同，其分为AOD精炼法和VOD精炼法两种，但在冶炼超纯不锈钢时必须选用VOD精炼法。
[0003]VOD精炼法的主要设备由真空系统、真空罐系统、真空罐盖车及加料系统组成。精炼过程为将转炉、电炉的初炼钢水置于真空室中，同时钢包底部底吹Ar搅拌，上部顶吹O2氧化。通过VOD精炼可实现真空吹氧脱碳，脱硫，脱气，合金化和均匀钢水温度、成分等处理。
[0004]传统的VOD精炼法是上部顶吹纯O2，底部透气转的底吹气体为Ar，这种精炼方式存在以下3个问题：(1)欲降低最终钢液的[C]含量，必须要加强熔池的搅拌强度和顶吹氧气的流量，这样会造成Ar和O2的用量增加，从而使得成本增加；(2)在热力学角度，温度升高，有利于脱碳保铬反应的进行，但是过高的温度会对氧枪寿命产生较大不利影响；(3)根据热力学分析，熔池气泡中CO的分压越低，越有利于钢液中[C]的脱除，但仅靠O2作为氧化剂，气泡中CO的分压高，并不是钢液中[C]脱除的最优条件。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是提供一种向VOD炉喷吹CO2的精炼系统，在VOD精炼过程中顶底复吹CO2，根据设定好的喷吹参数调整喷吹气体的比例，在不同冶炼时期根据冶炼要求喷吹不同的气体介质。本系统可实现钢液准确控温、促进熔池搅动的目的，从而促进脱碳保铬反应的进行，并加快VOD精炼的生产节奏，降低生产成本。
[0006]该系统包括控制系统、O2气源、CO2气源、Ar气源、顶吹控制阀组、底吹控制阀组、合金加入计算系统、抽真空系统、合金料斗、合金添加孔、真空度检测仪、顶吹氧枪、底吹透气砖和排气孔，
[0007]控制系统连接真空度检测仪、合金加入计算系统、抽真空系统、顶吹控制阀组和底吹控制阀组，
[0008]CO2气源分别接入顶吹控制阀组和底吹控制阀组，
[0009]O2气源接入顶吹控制阀组，Ar气源接入底吹控制阀组，
[0010]顶吹控制阀组连接顶吹氧枪，顶吹氧枪从精炼炉顶部插入；
[0011]底吹控制阀组连接底吹透气砖；
[0012]合金加入计算系统控制合金料斗给料量，合金料斗插入合金添加孔中；
[0013]抽真空系统插入精炼炉上部；
[0014]真空度检测仪插入精炼炉顶部；
[0015]精炼炉侧部设置排气孔。
[0016]其中，O2管路与CO2管路分别通过流量阀和压力阀单独控制，两路并联后汇总。
[0017]CO2管路与Ar管路分别通过流量阀和压力阀单独控制，两路并联后汇总。
[0018]该系统适用于60～150t的VOD钢包精炼过程。
[0019]该系统在VOD精炼过程中采用O2+CO2作为顶吹气体，Ar+CO2作为提升气体。底吹透气砖和顶部氧枪可根据设定好的喷吹参数调整喷吹气体的比例，在不同冶炼时期根据冶炼要求喷吹不同的气体介质；可在VOD炉不同的冶炼时期，控制其温度和CO的分压，促进“脱碳保铬”反应的持续进行，从而有利于VOD炉冶炼不锈钢生产节奏的加快，提高铬的金属收得率，减少冶炼成本。
[0020]本技术的上述技术方案的有益效果如下：
[0021]上述方案中，与现有VOD喷吹系统相比，本技术涉及的VOD炉顶底复吹CO2技术实现了VOD精炼过程中CO2的喷吹，实现了VOD精炼过程中不同冶炼阶段喷吹气体介质的自动转换。如此，使得VOD精炼过程中温度得到控制，加强了熔池搅拌强度，促进脱碳保铬反应进行，并且可加快VOD精炼的生产节奏，延长氧枪寿命，减低生产成本。
附图说明
[0022]图1为本技术的向VOD炉喷吹CO2的精炼系统结构示意图。
[0023]其中：1
‑
控制系统；2
‑
O2气源；3
‑
CO2气源；4
‑
Ar气源；5
‑
顶吹控制阀组；6
‑
底吹控制阀组；7
‑
合金加入计算系统；8
‑
抽真空系统；9
‑
合金料斗；10
‑
合金添加孔；11
‑
真空度检测仪；12
‑
顶吹氧枪；13
‑
底吹透气砖；14
‑
排气孔。
具体实施方式
[0024]为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0025]本技术提供一种向VOD炉喷吹CO2的精炼系统。
[0026]如图1，该系统包括控制系统1、O2气源2、CO2气源3、Ar气源4、顶吹控制阀组5、底吹控制阀组6、合金加入计算系统7、抽真空系统8、合金料斗9、合金添加孔10、真空度检测仪11、顶吹氧枪12、底吹透气砖13和排气孔14，
[0027]控制系统1连接真空度检测仪11、合金加入计算系统7、抽真空系统8、顶吹控制阀组5和底吹控制阀组6，
[0028]CO2气源3分别接入顶吹控制阀组5和底吹控制阀组6，
[0029]O2气源2接入顶吹控制阀组5，Ar气源4接入底吹控制阀组6，
[0030]顶吹控制阀组5连接顶吹氧枪12，顶吹氧抢12从精炼炉顶部插入；
[0031]底吹控制阀组6连接底吹透气砖13；
[0032]合金加入计算系统7控制合金料斗9给料量，合金料斗9插入合金添加孔10中；
[0033]抽真空系统8插入精炼炉上部；
[0034]真空度检测仪11插入精炼炉顶部；
[0035]精炼炉侧部设置排气孔14。
[0036]所述O2管路与CO2管路分别通过流量阀和压力阀单独控制，两路并联后汇总。
[0037]所述CO2管路与Ar管路分别通过流量阀和压力阀单独控制，两路并联后汇总。
[0038]VOD炉喷吹CO2技术的实现共分为五个阶段：VOD兑钢阶段、真空吹氧脱碳阶段、高真空碳脱氧阶段、还原阶段、合金微调阶段。
[0039]所述向VOD炉喷吹CO2的精炼装置系统实现过程中会伴随着VOD炉中真空度的变化和冶炼末期VOD真空室中合金添加过程。
[0040]该系统应用过程如下：
[0041]S1、VOD兑钢阶段，电炉或转炉冶炼的钢水，质量百分数比达到精炼要求时兑入VOD进行吹炼，兑钢阶段中控制系统1接受真空度检测仪11传导的真空度信息，并通过远传信号控制抽真空系统8将VOD真空室内的真空度调至300～400Pa。
[0042]S2、真空吹氧脱碳阶段，控制系统1通过信号传输导线分别与顶吹控制阀组5和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种向VOD炉喷吹CO2的精炼系统，其特征在于，包括控制系统、O2气源、CO2气源、Ar气源、顶吹控制阀组、底吹控制阀组、合金加入计算系统、抽真空系统、合金料斗、合金添加孔、真空度检测仪、顶吹氧枪、底吹透气砖和排气孔，控制系统连接真空度检测仪、合金加入计算系统、抽真空系统、顶吹控制阀组和底吹控制阀组，CO2气源分别接入顶吹控制阀组和底吹控制阀组，O2气源接入顶吹控制阀组，Ar气源接入底吹控制阀组，顶吹控制阀组连接顶吹氧枪，顶吹氧枪从精炼炉顶部插入；底吹控制阀组连接底吹透气砖；合金加入计算系统控制合金料斗给料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王元圆，冯超，王文，杨华鹏，李明华，董凯，吴琼，魏光升，苏荣芳，
申请(专利权)人：北京亿光新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：