一种提高转炉炉后铝收得率的装置及使用方法与流程

本发明属于炼钢领域，尤其涉及一种提高转炉炉后铝收得率的装置及使用方法。

背景技术：

在冶炼铝镇静钢时，转炉冶炼完成后在出钢过程中需要对钢水进行脱氧，在脱氧剂当中金属铝是较强的脱氧剂。长期以来，人们习惯使用金属铝块或金属饼对钢液进行终脱氧。但由于金属铝的熔点低、密度小，又很容易在高温下氧化，因此采用通常的加铝方法(投入法或插入法)很难加到钢水深部，铝块易漂浮在钢水表面，产生铝漂浮和裹渣现象，铝在钢水中烧损大，铝的收得率低一般在20％～30％，脱氧效果不稳定，控制钢中酸熔铝含量比较困难，使炼钢成本升高。同时烧损的铝的增多也会形成大量A1₂0₃夹杂物如果不能及时从钢水中排出，在浇注过程中很容易导致浸入式水口絮流，使生产节奏被打乱，给铸坯质量的提升带来了不利影响。目前，为了提高炉后铝收得率主要有三种方法，一是改变铝块的形状及密度，通常是在铝块内部设有配重铁，然后将带有配重铁的铝块制作成一定的形状；二是将铝制成铝线通过喂线机将铝射入到钢包当中；三是将铝和其它金属制成复合型脱氧剂来提高铝的收得率。三种脱氧方法的优点是较直接向钢水中加入金属铝块或金属饼都能在一定程度上提高铝的收得率，但提 高的幅度有限。在实际应用过程中，常存在以下不足：对于包有配重铁的铝块来说，在加入钢包过程中，外部的铝会与钢水上部的炉渣接触而发生烧损造成收得率降低，同时在出钢流股的强烈搅拌下，这种铝块很容易造成和钢液面上的炉渣乃至大气接触，而导致收得率的降低。对于以喂线形式加入的铝，若是在出钢过程中直接喂入的话，由于钢液面翻滚比较剧烈且钢液温度比较高，将会导致铝线的过度烧损，大大降低铝的收得率，所以一般炉后喂线都是在出完钢后钢包内液面平稳时喂入的其收得率一般在50％～60％，这将延长整个转炉处理时间，不利于高效生产。另外，喂入的铝线不可避免的会和钢包上部的炉渣接触而发生烧损，也会导致铝收得率的降低。对于将铝和其它金属制成复合型脱氧剂这种方法来说，虽然由于加大了比重可使复合脱氧剂沉入钢水中，但由于熔后的合金熔点升高，使熔速减慢，会影响脱氧效果。

基于上述方法中存在的不足，该发明设计了一种装置按照一定方法可直接将铝块或铝饼沉入到钢水当中，避免了铝块上浮与炉渣或大气接触而发生烧损，从而提高转炉炉后铝的收得率，降低生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述问题和不足而提供一种一种提高转炉炉后铝收得率的装置及使用方法，提高转炉炉后铝收得率降低铝耗量，稳定控制钢中酸熔铝Als的含量，减少钢中Al₂O₃的含量，增强铝镇静钢的可浇性，提高钢液洁净度。

本发明目的是这样实现的：

一种提高转炉炉后铝收得率装置，该装置包括装入罩、压下杆、升降旋转机构，装入罩连接压下杆，压下杆连接升降旋转机构；装入罩的外观呈上窄下宽锥体圆台状，装入罩罩壁中间有耐热钢制成的强度筋板，在筋板上有耐火材料层，在装入罩的顶部设有孔径为30mm～50mm的环形排列悬挂孔，其中内环3～6个，外环10～15个，在装入罩顶部有与其连接的压下杆，压下杆为空心结构，压下杆由上段杆和下段杆两段组合而成，上段杆与下段杆通过法兰连接；压下杆为刚体结构，下段杆是外部设有耐火材料，在压下杆的空心结构中设有气体喷吹钢管，气体喷吹钢管的管内径为15mm～20mm气体喷吹钢管为耐热钢制成，在喷吹钢管的顶部设有吹气管接头从而连接外部的供气管；升降旋转机构包括刚性横梁、升降杆、液压与电机控制装置；其在升降杆上设有从动齿轮在升降杆提升到一定位置时它能够与电机带动的主齿轮耦合，通过电机的带动来完成装入罩的旋转动作。

装入罩上部宽度w1的尺寸为600mm～1200mm，下部宽度w2的尺寸为1000mm～2000mm，高度h的尺寸为1000mm～2000mm，装入罩壁厚d的尺寸为200mm～400mm。

一种提高转炉炉后铝收得率装置的使用方法，

步骤1：转炉出钢前，测出钢液中的氧含量及钢种要求的酸熔铝的含量来计算出挂入的铝串量；

步骤2：将铝饼通过通过装入罩顶部的悬挂孔悬挂在装入罩内，先把转炉炉后脱氧用的铝饼通过铝线穿成一串后，把铝线另一自由端 从装入罩顶部的悬挂孔中拉出，使铝串挂在装入罩内；

步骤3：转炉出钢量达到钢液总重量1/3-1/2时，通过升降旋转机构将挂有铝饼的装入罩压入到钢液当中，同时通过压下杆中心的气体喷吹管向装入罩内喷入氩气，氩气的喷吹压力控制在0.3MPa～0.5MPa；

步骤4：在转炉内钢液全部出完后，将氩气的喷吹压力调整到0.2MPa～0.4MPa弱搅拌2～5min后，通过升降旋转机构将装入罩从钢包中提起，完成整个炉后铝脱氧及合金化工艺过程。

本发明的有益效果在于：

(1)能够将直接投入铝饼法时的25％收得率提高到60％，降低生产成本；

(2)稳定钢中酸熔铝的含量，提高酸熔铝成分命中率达到95％以上；

(3)减少钢中Al₂O₃夹杂物的含量，增强铝镇静钢的可浇性，提高钢液洁净度。

附图说明

图1为本发明提高转炉炉后铝收得率的装置结构示意图。

图2为本发明提高转炉炉后铝收得率的装置A-A向剖面图。

图3为本发明提高转炉炉后铝收得率的装置A-A处俯视图。

图4为铝饼挂入示意图。

图中1为装入罩，2为压下杆上段杆，3为法兰，4为压下杆上段杆，5为主动齿轮，6为从动齿轮，7为刚性横梁，8为升降杆，9 为液压与电机控制装置，10为气体喷吹管，11为吹气管接头，12为耐火材料层，13为悬挂孔，15为加强筋板，16为圆柱状铝销，17为铝线，18为铝饼。

具体实施方式

如图1所示，一种提高转炉炉后铝收得率装置，该装置包括装入罩1、压下杆、升降旋转机构，装入罩1连接压下杆，压下杆连接升降旋转机构；装入罩1的外观呈上窄下宽锥体圆台状，上部宽度w1的尺寸为600mm～1200mm，下部宽度w2的尺寸为1000mm～2000mm，高度h的尺寸为1000mm～2000mm，装入罩(1)壁厚d的尺寸为200mm～400mm，罩壁中间有耐热钢制成的强度筋板15，在筋板上有耐火材料层14，在装入罩的顶部设有多个孔径为30mm～50mm的环形排列悬挂孔13，其中内环3～6个，外环10～15个，,在装入罩顶部有与其连接的压下杆，压下杆为空心结构，压下杆由上段杆4和下段杆2两段组合而成，上段杆4与下段杆2通过法兰3连接；压下杆为刚体结构，下段杆2是外部设有耐火材料12，在压下杆的空心结构中设有气体喷吹钢管10，气体喷吹钢管10的管内径为15mm～20mm，气体喷吹钢管10为耐热钢制成，在喷吹钢管10的顶部设有吹气管接头11从而连接外部的供气管；升降旋转机构包括刚性横梁7、升降杆8、液压与电机控制装置9；在升降杆上设有从动齿轮6在升降杆提升到一定位置时它能够与电机带动的主齿轮5耦合，通过电机的带动来完成装入罩的旋转动作。

一种提高转炉炉后铝收得率装置的使用方法，

步骤1：转炉出钢前，测出钢液中的氧含量及钢种要求的酸熔铝的含量来计算出挂入的铝饼量；

步骤2：将铝饼通过通过装入罩顶部的悬挂孔悬挂在装入罩内，先把转炉炉后脱氧用的铝饼18用铝线17穿成一串，铝线17自由端预留出500mm～600mm长并在头部打成环形扣，铝线17自由端从装入罩1顶部的悬挂孔13中拉出，在环形扣插入铝质的固定销16，使铝串挂在装入罩1内；

步骤3：转炉出钢量达到钢液总重量1/3-1/2时，通过升降旋转机构将挂有铝饼的装入罩1压入到钢液当中，同时通过压下杆中心的气体喷吹管10向装入罩1内喷入氩气，氩气的喷吹压力控制在0.3MPa～0.5MPa；

步骤4：在转炉内钢液全部出完后，将氩气的喷吹压力调整到0.2MPa～0.4MPa，弱搅拌2～5min后，通过升降旋转机构将装入罩1从钢包中提起，完成整个炉后铝脱氧及合金化工艺过程。

以冶炼铝镇静钢(酸熔铝Als的要求范围为0.02％～0.05％)为例，在转炉出钢前测出钢液的含氧量或根据经验来判断钢液的含氧量范围及及钢种要求的酸熔铝含量来计算出添加的铝量并将其挂入装入罩1中，在转炉出钢到三分之一时,通过升降旋转机构将装入罩1内的脱氧铝压入到钢液当中并通过压下杆内的气体喷吹管10向罩内喷吹氩气，喷吹压力控制在0.4MPa加速铝在钢液中的扩散速度，在转炉钢液全部出完后，将喷吹压力调整到0.3MP弱搅拌2分钟，可使转炉炉后铝的收得率达到60％，较直接投入法25％的收得率提高 了2倍多，能够大幅度降低生产成本。