[实用新型]一种深度脱氧装置有效
| 申请号： | 201520231441.2 | 申请日： | 2015-04-16 |
| 公开（公告）号： | CN204714850U | 公开（公告）日： | 2015-10-21 |
| 发明（设计）人： | 王万林;周乐君;周科朝;邹格;马范军;黄道远 | 申请（专利权）人： | 中南大学 |
| 主分类号： | C21C7/06 | 分类号： | C21C7/06 |
| 代理公司： | 长沙市融智专利事务所 43114 | 代理人： | 颜勇 |
| 地址： | 410083*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 深度 脱氧 装置 | ||
【说明书】：
技术领域
本实用新型涉及一种深度脱氧装置，属于化学反应脱氧装置制备技术领域。
背景技术
钢铁冶金生产工艺中，氧、硫、磷、氢、氮等是严重破坏铸坯质量的几大有害元素，将这类非金属元素总含量降低在30ppm范围内定为21世纪奋斗目标。其中，氧不仅降低了钢的热脆性能，而且能显著降低钢液表面张力。依据参考书目黄希祜编撰的《钢铁冶金原理》第3版第389页，明确指出：沸腾钢中溶解氧含量需降低到250～300ppm；镇静钢中溶解氧含量应小于50ppm。致力于卧滴法研究钢液、夹杂物体系润湿行为，需要获得低于与液态钢水中氧含量平衡的气态氧分压。一般将气氛中氧含量控制在铁氧化物分解压以下的范围内(原因在于，铁氧化物的存在导致钢液表面张力急剧下降而在基底上铺展)，方能全方位模拟微小钢液滴润湿夹杂物的行为。钢样稳定存在的区域，气氛中平衡氧含量在10-22～10-13ppm内，且随温度升高而升高(具体计算参见《钢铁冶金原理》第3版250～251页)。
目前，脱氧剂制备方法的申请专利及相关文献中，主要包括以下四种脱氧方式：碳质脱氧剂；金属及金属氧化物脱氧剂；活性催化剂加氢除氧；常温下采用有机酸盐氧化脱氧(仅限于常温常压使用，例如公开号为CN1411905A公开了一种硅、酚类有机物的食品脱氧剂)。
公开号为CN103007880A的专利中，将91～93％活性炭，与4～8％的强碱KOH、NaOH浸渍后，经过烘干、去除灰分后，在300℃及更高温度下表现出较高的脱氧活性。虽然该碳质脱氧剂高温脱氧容量大，成本低廉，生产灵活，但文献中并没有指出其脱氧效果；且大量CO气体和粉尘逸出需要完善尾气排放、除尘等后序处理工艺，这无疑增加了工艺成本；随着碳质不断消耗，产生的灰分量将逐渐增加，容易堵塞气体管道，污染炉膛环境；碳质材料属消耗型材料，其消耗速度和更换频率未知。综上，此种脱氧方法不适合广泛采用。
公开号为CN1090221A的专利中，采用稀有金属钼脱氧，在200℃以内能将普通惰性气体或含烷烃的混合气氛或含硫、CO气氛中氧含量降至0.1ppm。贵金属钼可直接用于脱氧，既减少了复杂的处理过程，也避免了催化剂在含硫或CO的气氛里中毒的可能性。公开号为CN1973994A、CN102850159A的专利中，采用低价锰氧化物作脱氧剂，分别获得了低于1ppm及低于0.01ppm的残氧含量。其适用温度范围分别在150～250℃及100℃以内，生成的高价锰氧化物能在含H2的混合气中得以还原，循环使用。采用金属钼或者低价锰氧化物可直接低温下脱氧，尽管适用于一切含硫或一氧化碳的普通惰性气体或者烷烃气体脱氧，但金属钼成本高，且钼、低价锰氧化物低温脱氧效率较低，脱氧深度只能达到0.01ppm。
公开号为CN1130542A的专利中，以CuO、ZnO、Cr2O3三种混合氧化物催化气态甲醇裂解为CO和H2，温度在150～550℃内，反应器压力为0.01～1MPa内，能将含氧体积分数≤5％的惰性气氛中氧含量降至1ppm以内。但经脱氧处理后的气体中含体积分数1～10％的H2与CO及低于5ppm的微量CO2。此种方法的创新之处在于利用有机物高压分解产生还原性气氛，但该方法中脱氧产物中夹带大量的H2-CO，这既降低了还原性气氛的利用率，又不利于连续稳定地控制气氛中的氧含量。另外，采用该方法所得气体产物中的残氧含量太高(1ppm)，从而大大限定了其应用范围。
公开号为CN1631530A的专利中，以硫化铂(PtSx)催化含氢惰性气氛，可在温度为25～450℃，压力为1～15MPa的条件下，将含羰基硫、氧体积分数不超过5％的气氛中氧含量降低到1ppm。公开号为CN1070128A的专利结合低价锰氧化物及贵金属Pt催化H2双重脱氧的优势，在室温到450℃的温度范围内，使最终残氧含量降低到0.003ppm以下。相比以上直接脱氧方式，催化加氢脱氧方式效果更佳，而残氧含量仍然偏高；且铂类催化剂成本昂贵，对含羰基硫、高氧含量的气氛极其敏感，易中毒。
综上所述，现有脱氧技术存在脱氧容量低，或脱氧精度不够深，或脱氧效率偏低，或因催化还原性气体脱氧的方式易中毒，或部分反应体系优选高压条件下进行，导致安全系数偏低等一个或多个问题。因此亟需一种同时兼具脱氧精度深、使用寿命长、成本低廉而又能安全的脱氧技术。
发明内容
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- 本发明提供一种含硅钢种的硅脱氧工艺，包括如下步骤：在转炉出钢1/5时加入硅铁脱氧剂，然后在转炉出钢2/3时加入铝铁脱氧剂,以质量分数计，钢中硅含量要求大于0.10％的钢种，其中不包括矩形坯钢种，所述硅铁脱氧剂加入量为每175吨钢加入100kg，所述铝铁脱氧剂加入量为每175吨钢加入100～200kg；钢中硅含量要求0.06～0.10％，且锰含量低于1.00％的钢种，所述硅铁脱氧剂加入量为每175吨钢加入30kg,所述铝铁脱氧剂加入量为每175吨钢加入200～300kg。本发明通过调整脱氧合金化方式顺序，大幅降低脱氧成本同时提高钢水质量，本发明所述的脱氧方法脱氧效果好，无其他不良影响，同时由于硅脱氧相对于铝脱氧在钢水中形成的夹杂物更容易上浮，所以也降低了连铸工序堵水口和不下流的概率。
- 一种用于炼钢脱氧的无缝填芯高密度复合包芯线-201910353315.7
- 周啸;刘瑞蕊;魏德金;周海涛;卞春笋 - 无锡汇蓝新材料科技有限公司
- 2019-04-29 - 2019-08-09 - C21C7/06
- 本发明公开了一种用于炼钢脱氧的高效无缝填芯高密度复合包芯线，它是由外层钢管，内芯二部分组成；内芯为混合粉末，该种粉料成分表达式：Ca45‑55%‑Si20‑28%‑Mg3‑5%‑Ba4‑7%‑Fe（余量），其中，钙以纯钙粒、镁以镁粒、硅以硅铁粒加入、钡以钡铁粒加入，余量为铁粒，各种粒度都在0.1‑3毫米。其制造工艺包括：钢带成形‑填粉‑压实‑焊接‑拉拔‑卷取，填芯的混合粉料密度在2.2左右。本发明提供的无缝填芯高密度复合包芯线能减缓钙的蒸气压和气化速度，提高钙在钢液的溶解度，细化晶粒，改善夹杂物的形态，增加了插于钢液的深度，减少钢液的沸腾，减少金属元素被钢水吸收的时间，克服了粉剂包芯线（低密度）出现空心或芯粉重量不均而影响喂丝的现象。
- 利用针状铁素体组织增强高强度钢材性能的制备工艺及钢材-201710100594.7
- 赵福才;张朝晖;刘世锋;秦偲杰;刘创;孔维明;郗九生 - 西安建筑科技大学
- 2017-02-23 - 2019-08-06 - C21C7/06
- 本发明提供了一种利用针状铁素体组织增强高强度钢材性能的制备工艺及钢材，针状铁素体型高强度钢材的屈服强度≥400MPa，钢材含有如下重量百分比的化学成分：C:0.17～0.25％，Si:0.40～0.80％，Mn:1.20～1.60％，S:≤0.045％，P:≤0.045％，Ca:0.005～0.035％，Ni:0.010～0.015％，Cu:0.015～0.050％，其余为Fe及不可避免的杂质。本发明在钢水出钢后用电石对钢水进行终脱氧，电石在剧烈反应的同时会生成CaO夹杂，生成的CaO夹杂在CO气泡生成同时呈弥散的状态分布，大量弥散分布的细小CaO夹杂作为异质形核核心，诱导晶内针状铁素体形成，细化或分割原奥氏体晶粒，使钢材组织更加细化，强度和韧性大幅度提高。
- 一种低成本渣洗方法-201810038572.7
- 刘洪银;孙建卫;刘曌娲;路峰;王孝科;郝帅;王利;袁鹏举;亓伟伟;王奉县 - 山东钢铁股份有限公司
- 2018-01-13 - 2019-08-06 - C21C7/06
- 本发明属于钢铁冶金技术领域，具体地讲，本发明涉及一种低成本渣洗方法。在钢水浇铸完了的钢包内利用精炼渣和脱氧剂制作渣洗用合成渣料，然后将制作完成的具有较高温度的固态合成渣料用于下一炉次出钢过程中的渣洗操作。本发明的方法工艺简单、成本低，造渣料消耗少，回收利用了精炼渣的热量，对生产顺行无影响，相比于热态精炼渣循环利用有明显的优越性。硫能被有效脱除。
- 一种硼铁生产物料冶炼自动配料上料装置-201822066074.1
- 李力;李新鹏 - 博迈特硼合金股份有限公司
- 2018-12-10 - 2019-08-02 - C21C7/06
- 本实用新型公开了一种硼铁生产物料冶炼自动配料上料装置，包括熔炼炉，熔炼炉的顶壁上开设有上料槽，上料槽内设有电磁阀，熔炼炉的顶壁上固定安装有上料仓，上料仓内转动连接有储料筒，上料仓的顶端设有顶板，顶板的顶壁上固定安装有电机，电机的驱动端固定安装有转轴，且转轴的底端贯穿顶板并延伸至顶板的下侧，转轴的底端固定安装有安装杆，安装杆与储料筒之间可拆卸安装有多个隔板，储料筒的底壁上开设有出料口。本实用新型中将需要使用的原料经送料板分别放置在不同的隔板之间，打开电磁阀原料就可以分别经出料口和上料槽进入熔炼炉内，操作方便，无需人工上料，不仅降低了工人的劳动强度，也提高了上料速率。
- 一种超低碳超低硫钢冶炼工艺-201910331339.2
- 孟会涛;刘家齐;陈德胜 - 南京钢铁股份有限公司
- 2019-04-23 - 2019-07-26 - C21C7/06
- 本发明公开了一种超低碳超低硫钢冶炼工艺，涉及钢铁冶炼技术领域，包括铁水倒罐→铁水预处理→转炉冶炼→RH炉真空→LF炉精炼→连铸生产，其中LF炉精炼包括LF炉控碳、LF炉深脱硫和LF炉去夹杂。本发明减少了钢种在LF炉冶炼过程中的增碳，且稳定降低钢水中的硫含量，满足抗酸管线的性能要求，成功开发了一种超低碳超低硫钢的冶炼工艺，C、S成分控制稳定，且非金属夹杂物有效控制，铸坯内部质量良好，钢板探伤合格率控制在99.5%以上，完全满足生产需要。
- 一种高强管桩PC钢棒用盘条的制备方法-201910474369.9
- 杨鲁明;吕刚;赵晓敏;白月琴 - 包头钢铁（集团）有限责任公司
- 2019-06-03 - 2019-07-26 - C21C7/06
- 本发明公开了一种高强管桩PC钢棒用盘条的制备方法，转炉终点钢水的质量百分数碳含量0.06‑0.15％、磷含量0.011‑0.020％，出钢温度1630‑1650℃；LF炉精炼就位温度1504‑1581℃，离位温度1557‑1605℃；连铸生产中过热度控制在20‑32℃之间；加热段温度：加热上1050—1200℃，加热下980‑‑1180℃；均热上1000—1200℃，均热下980‑‑1180℃，使钢坯通条温度均匀,开轧温度在960℃‑1000℃的范围内，盘条吐丝温度为900‑950℃。本发明在不改变工艺路线的前提下，采用设计的加热工艺、轧制工艺避免了成品盘条的裂纹产生。
- 一种一位两用的LF精炼座包装置-201821684625.4
- 陈阳;范国均;朱朋祥 - 中冶陕压重工设备有限公司
- 2018-10-17 - 2019-07-26 - C21C7/06
- 本实用新型公开了一种一位两用的LF精炼座包装置，包括座包架、一对垫高台和一对镶嵌块；其中，座包架上端面对称开有一对垫高台卡槽，每个垫高台卡槽中卡装有一个垫高台。本实用新型的装置，结构简单，操作方便，同时满足VD和普通精炼的生产技术问题，不影响原来精炼座包工位的基本布局；根据具体生产计划，灵活选用垫高台装配，达到一位两用的效果，减少生产改造成本，提高生产效率及产品质量。
- 一种超纯核级奥氏体不锈钢大型锻件的制造方法-201910103260.4
- 陈菊生;陈莉;陈坚;陈庆峰;柳豪;张健;郭浩;姚玉宇;陈伟 - 上海加宁新材料科技有限公司
- 2019-02-01 - 2019-07-19 - C21C7/06
- 本发明公开了一种超纯核级奥氏体不锈钢大型锻件的制造方法，包括以下步骤：选用原材料并进行净化处理；清洗炉膛和钢包；使得净化处理后的原材料按照规定比例以及规定工艺获得如下质量百分比的钢锭：C≤0.08%，Si≤1.00%，Mn≤2.0%，S≤0.03%，P≤0.035%，17.0%≤Cr≤19.0%，9.0%≤Ni≤12.0%，Ti≥5*C%，Co≤0.05%，其余为Fe；规定比例指的是各原材料的配比，规定工艺指的是原材料依次经EF熔炼、VOD精炼以及ESR电渣重熔的工艺条件；对钢锭进行强压快锻获得锻件；对锻件进行固溶热处理，然后进行稳定化处理。本发明的优点是：冶炼时加入的复合脱氧剂可严格控制钢水中非金属夹杂物等级，生产出来的大型锻件具有非金属夹杂物极低、奥氏体组织稳定等优越性能。
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