[发明专利]一种多功能感应加热RH精炼装置及方法

说明书

本发明的一种多功能感应加热RH精炼装置及方法，属于冶金技术领域。装置包括真空室、感应加热装置、浸渍管和钢包。浸渍管侧壁设有侧吹喷嘴，钢包底部设有底吹喷嘴，浸渍管下方插入钢包液面下，上方连接真空室；感应线圈缠绕在浸渍管外围；C字型软磁材料包裹感应线圈；侧吹喷嘴与底吹喷嘴通过钢包底部向钢液中喷吹氩气，并在真空精炼过程中进行特定的氩气底部与侧部复合喷吹。此装置采用电磁加热方法实现RH真空精炼过程中钢液温度补偿，采用氩气喷吹实现RH真空精炼装置的多功能化，且有助于脱磷、脱硫，同时提高夹杂物去除率，缩短精炼时间，适用于合金加入量大的钢种。

技术领域：

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种多功能感应加热RH精炼装置及方法。

背景技术：

随着现代工业的发展和科技进步，市场对钢材质量的要求更加严格，纯净钢的生产已经成为了现代钢铁企业生产的主流，与此同时，钢铁企业更倾向于提高炼钢生产效率并且降低生产成本，而传统工艺和炼钢设备很难同时满足现代化钢厂的需求。

炉外精炼是提高钢材质量的有效方法，在我国得到了长足的发展。RH作为重要的二次精炼设备，最初由德国Ruhrstahl公司和Heraeus公司于1957年共同研发成功，主要目的是钢液脱氢，仅用于生产对气体有严格要求的钢种。自上世纪八十年代汽车工业的崛起，RH真空精炼技术由于其在超低碳钢真空脱碳等方面的优势得到迅猛发展。随着工业对钢材质量需求的提高，RH从最原始的单一脱碳功能逐渐发展为具有脱氧、脱碳、脱磷、脱硫、均匀钢液成分等功能。RH冶金功能的增加，在满足了处理更多钢种和提高钢材质量的同时，也延长了RH真空精炼的时间，增加了钢液的温降，不利于后续连铸生产。因此如何在RH真空精炼技术发挥其多种炉外精炼功能的同时，补偿钢液温降是关键。

RH真空精炼技术中能够补偿钢液温降的技术包括：RH-OB，RH-KTB，RH-MFB，RH-MESID。RH-OB真空吹氧技术由日本新日铁室兰厂于1972年开发，通过真空室下部侧壁设置的双层不锈钢浸入式喷嘴内管将氧气吹入钢液，内外管间隙通氩气或氮气对喷嘴进行冷却，同时采用真空室内加铝的方法使钢液温度升高4-10K/min。RH-KTB由日本(川崎)于1988年开发应用，从真空室顶部垂直插入拉瓦尔氧枪向钢液表面吹氧，采用水冷方式冷却，并通过调整供氧强度，控制脱碳速率，同时利用真空室内的一氧化碳气体和氧气的二次燃烧反应补偿RH精炼过程中钢液的热损失。RH-MFB由新日铁于1992年研发，该技术的冶金功能类似于RH-KTB，采用喷吹铁矿石粉的方法加速脱碳，并通过吹入一定量的燃气与氧气燃烧来加热钢液。RH-MESID与MFB的区别在于采用脉冲气流工作，以降低氧气流对真空室内钢液液面的不良影响。

综合RH真空精炼技术中能够补偿钢液温降的技术，均采用化学方法：真空室内加铝吹氧，容易增加钢液内氧化铝夹杂物含量，降低钢液洁净度；利用燃烧反应很难将RH中钢液的温度控制在某个特定温度范围。真空精炼工艺在抽真空脱气和脱碳的过程中，吹入的气体会带走大量的热量，同时钢液的循环流动进一步增加了热损失。钢液温降过多不仅会造成真空室粘钢，还会直接影响到后续的连铸生产。

发明内容：

本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种多功能感应加热RH精炼装置及方法，可实现真空精炼过程中钢液的温度补偿，准确控温，有助于脱磷、脱硫，同时提高夹杂物去除率，缩短合金化时间。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多功能感应加热RH精炼装置，包括真空室1、感应加热装置，浸渍管7和钢包11；其中：

所述的浸渍管7下方插入到钢包11内，上方连接真空室1；

所述的感应加热装置包括匝间填料4、感应线圈5和C字型软磁材料6；C字型软磁材料6包裹感应线圈5，感应加热装置设置于真空室1和/或浸渍管7外周。

所述的浸渍管7插入到钢包11内的钢液10液面下方。