RH真空室深熔池底部槽结构的制作方法

本实用新型涉及冶金行业中用于炉外精炼的真空脱气装置，具体的为一种RH真空室深熔池底部槽结构。

背景技术：

RH精炼具有真空脱气、吹氧脱碳、喷粉脱硫、温度补偿、均匀温度与成分等冶金功能，是大规模生产超纯净钢和超低碳钢的重要设备之一，真空室系统是实现真空冶金反应的核心设备。

现有的RH真空精炼装置，追求高效、快速处理，主要的手段是增加钢液的循环流量。但是随着处理容量的增大，循环流量的提高对喷吹气体流量、喷吹口深度和真空室真空度的依赖性相应减弱，而加大浸渍管内径成为提高钢液循环流量的有效方法。但由于受到钢水包內缘的限制，特别是中小吨位的RH处理装置，在采用了申请号201310074271.7的实用新型专利“RH真空精炼装置的一体式浸渍管”所述技术后，浸渍管的内径已经无可增加。在依靠增大钢液循环流量以提升RH效能的方法达到极限后，继续提高RH真空精炼效能需要寻求其它的方法。

分量冶金理论指出：RH是一种将全部钢液分量循环进入真空室进行冶金处理的装置，其瞬时处于真空室的钢液只是全部钢液的一小部分。在一定时间范围内，真空状态下的时间越长，逃逸的气体越多。

此外，RH采用吹氧脱碳时，为了防止吹入的氧气流烧坏真空室底部耐材，造成生成事故，因此限制了吹氧流量来限制超音速气流吹出的坑深。现有的RH真空室底部一般为平底，由于槽底结构的限制，在进行钢液精炼处理时钢液的最大深度仅能达到300～450mm，不能进一步加大吹氧流量，限制了RH精炼处理效能的进一步提高。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种RH真空室深熔池底部槽结构，在钢液循环流量无法继续增加的情况下，增加真空室内钢液容量和钢液深度，提高RH真空精炼装置的效能。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型提供的一种RH真空室深熔池底部槽结构，包括底部槽壳体、底部槽耐材和浸渍管，真空精炼时的循环钢液在进入RH真空室中的瞬时钢液处于所述底部槽耐材形成的熔池内，其特征在于：所述底部槽壳体由多段耐热钢板依次焊接而成，所述多段耐热钢板从下到上分为整体法兰、整体管脚、槽底壳及槽管壳，所述熔池为耐材在所述底部槽壳体内砌筑而成的空间，设有循环钢液进出通道，分别为上升通道和下降通道。

进一步，真空精炼时的循环钢液从上升通道进入所述熔池，并从下降通道离开所述熔池，且留存于所述熔池内的瞬时钢液深度超过400mm，可达600mm。

进一步，所述浸渍管的内胆焊接在所述整体法兰上，所述浸渍管的上升管和下降管分别与所述熔池的上升通道和下降通道对齐连通。

进一步，所述槽管壳为圆柱形或圆锥形，所述槽底壳为平底、锥底或圆弧底。

进一步，所述深熔池底部槽结构通过一体式或分体式浸渍管分别构成整体式或分体式RH真空室的底部。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型RH真空室深熔池底部槽结构，在保持真空精炼装置的主体结构尺寸不变、钢液循环流量不变的条件下，增加了RH真空室内的瞬时钢液存留量，并取得了如下效果：

1)为提高顶枪吹氧流量创造条件；

2)延长了瞬时钢液在RH真空室停留时间；

3)缩短了真空精炼处理周期；

4)减小了提升气产生的喷溅高度；

5)降低了RH真空室的标高，减少真空精炼技术的投资；

6)增加钢液循环流量，提高了真空精炼装置的效能；

7)减少提升气流量，有效减少真空精炼装置的运行费用。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型RH真空室深熔池底部槽的部分剖面结构示意图；

图2为本实用新型RH真空室深熔池底部槽壳体的结构示意图；

图3为本实用新型焊接有一体式浸渍管的整体式RH真空室的底部结构示意图；

图4为本实用新型焊接有分体式浸渍管的分体式RH真空室的底部结构示意图；

图5为本实用新型循环钢液进入RH真空室深熔池底部槽时的流向示意图；

附图标记：1为底部槽壳体，2为底部槽耐材，3为浸渍管；其中，11为槽管壳，12为槽底壳，13为整体管脚，14为整体法兰，21为熔池，22为下降通道，23为上升通道，31为内胆。

具体实施方式

以下将对本实用新型的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

实施例一：

如图1、图2、图3、图5所示，本实施例提供的一种RH真空室深熔池底部槽结构主要由底部槽壳体1、底部槽耐材2和浸渍管3组成，该底部槽壳体1由多段耐热钢板依次焊接而成，即多段耐热钢板自上而下分圆锥形槽管壳11、圆弧形槽底壳12、整体管脚13、整体法兰14四个部分焊接构成整体结构，这样，可提高整体管脚13和槽底壳12间的刚性，以减小热变形；当然在不同的实施例中，所述槽管壳还可以采用圆柱形，所述槽底壳采用平底或锥底，同样可以达到上述的目的；在底部槽壳体1的内部砌筑底部槽耐材2，使得真空精炼时的循环钢液在进入RH真空室中的瞬时钢液处于所述底部槽耐材2形成的熔池21内，即所述熔池21为耐材在所述底部槽壳体1内砌筑而成的空间，并设有循环钢液进出通道，分别为上升通道22和下降通道23；该浸渍管3为一体式结构，以形成整体式RH真空室，其内胆31与整体法兰14固接，一体式浸渍管3的上升管与熔池21上升通道23对齐，一体式浸渍管3的下降管与熔池21下降通道22对齐。本实用新型钢包钢液通过浸渍管3和底部槽耐材2的上升通道23进入熔池21发生精炼反应，并通过底部槽耐材2的下降通道22和浸渍管3回到钢包的过程而形成钢液循环流动；同时，该浸渍管3插入钢包钢液600mm深时，真空脱气时RH真空室内的底部槽的熔池21内的瞬时钢液深度可达到600mm，而吹氧脱碳时，其可为400mm。

具体的，如图5所示，当RH真空室不断向外抽气时，RH真空室内部形成低气压，钢液在大气压的作用下通过浸渍管3的上升管管口进入RH真空室的底部槽，即此时浸渍管3的上升管吹入提升气混入钢液，导致该部分钢液的密度降低，从而使之源源不断上升，并在RH真空室的底部槽的熔池21内溢出气体后重新下降到钢包，以形成连续的钢液循环，并通过对进入并留存于熔池21的瞬时钢液发生冶金反应，以实现脱气、脱碳、混匀成分与温度等冶金功能。本实用新型的深熔池底部槽在真空脱气时提升气泡离开上升管口上浮到钢液表面的距离比现有技术的RH增加了200～250mm，气泡的动能被大幅衰减，因此RH真空室内钢液的飞溅高度减小，RH真空室的高度得以降低。本实用新型的深熔池底部槽在真空吹氧脱碳时，钢液表面离槽底耐材的深度增加了150～200mm，氧气吹坑的深度允许增加，使得顶枪的最大吹氧流量得以增加，脱碳反应速度加快。以120tRH为例，本实用新型的深熔池底部槽的最大存钢量比采用现有技术的RH真空室增加了约20％的钢液，在钢液循环流量相同的情况下，分量钢液在真空环境内停留的时间得以延长，真空反应的效能得以提高，最终，采用本实用新型的深熔池底部槽的真空精炼装置的冶金效能得以提高。

本实施例能够在保持真空精炼装置的主体尺寸不变的条件下，增大RH真空室内的熔池存钢量，增加钢液的深度，并取得了如下效果：

1)本实施例RH真空室深熔池底部槽与现有技术相比，顶枪吹氧流量明显提高；

2)本实施例RH真空室深熔池底部槽与现有技术相比，自然脱碳和强制脱碳效能提高；

3)本实施例RH真空室深熔池底部槽与现有技术相比，真空脱氢时间缩短；

4)本实施例RH真空室深熔池底部槽与现有技术相比，真空精炼效能提高；

6)本实施例RH真空室深熔池底部槽与现有技术相比，真空处理的运行费用降低；

7)本实施例RH真空室深熔池底部槽与现有技术相比，真空装置的投资费用降低。

实施例二：

如图4所示，本实施例与实施例一不同之处在于：该浸渍管3为分体式结构，以形成分体式RH真空室，即通过分体式浸渍管3构成分体式RH真空室的底部，该分体式浸渍管3的上升浸渍管内孔与底部槽耐材2的上升通道23对齐，内胆31与整体法兰14固接，其下降浸渍管内孔与底部槽耐材2的下降通道22对齐，内胆31焊接与整体法兰14上。该分体式RH真空室的使用效果与整体式RH真空室的使用效果相同。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。