本實(shí)用新型涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉一種大截面真空室的RH精煉裝置。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)大部分鋼廠已裝備爐外精煉設(shè)施。RH法(真空循環(huán)脫氣法)作為爐外精煉的一種重要方法，因其精煉效率高、周期短、精煉后鋼水純凈度高，已成為轉(zhuǎn)爐煉鋼主要的爐外精煉設(shè)施。目前，國(guó)內(nèi)多數(shù)RH精煉爐仍采用傳統(tǒng)RH精煉工藝。為了提高爐外精煉設(shè)備的生產(chǎn)效率，各鋼廠先后開(kāi)發(fā)出增大循環(huán)流量工藝、快速抽真空工藝及長(zhǎng)壽設(shè)備工藝等一系列先進(jìn)技術(shù)，并嘗試對(duì)RH的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，使?fàn)t外精煉設(shè)備能適應(yīng)轉(zhuǎn)爐快節(jié)奏、高效率的生產(chǎn)要求。

由于具有優(yōu)良的韌性、加工性、電磁性能和深沖性能，超低碳鋼的市場(chǎng)需求在不斷增加。隨著技術(shù)發(fā)展，超低碳貝氏體鋼、無(wú)取向冷軋硅鋼、超純鐵素體不銹鋼等超低碳鋼系列先后被開(kāi)發(fā)出，同時(shí)鋼種對(duì)碳含量的要求也越來(lái)越高。脫碳是RH的重要功能，但是在超低碳鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展上也遇到問(wèn)題：當(dāng)鋼水中碳含量小于20×10^-6后，真空度對(duì)脫碳反應(yīng)的影響減小，鋼液靜壓力的影響增加，反應(yīng)僅在鋼液表面反應(yīng)層發(fā)生，反應(yīng)速度大幅降低，脫碳反應(yīng)接近停滯。RH技術(shù)上采用的各種強(qiáng)化脫碳措施，如加大驅(qū)動(dòng)氣體流量、擴(kuò)大浸漬管直徑等方式主要都是提高循環(huán)流量和加速熔池傳質(zhì)，對(duì)反應(yīng)速度增大的效果有限。

因此研發(fā)提高深脫碳速度的方法，改善生產(chǎn)超低碳鋼精煉效率偏低的現(xiàn)狀成為工作重點(diǎn)。采用擴(kuò)大真空室反應(yīng)界面來(lái)進(jìn)一步縮短RH脫碳、脫氣時(shí)間，達(dá)到縮短精煉周期，實(shí)現(xiàn)快速精煉的工藝目標(biāo)。常規(guī)設(shè)計(jì)方 法，RH的真空室內(nèi)徑與兩根浸漬管內(nèi)壁的最大距離基本相當(dāng)，即真空室內(nèi)壁與浸漬管內(nèi)壁對(duì)齊，常規(guī)RH的真空室內(nèi)徑與浸漬管內(nèi)徑比值一般控制在3～4。加大真空室內(nèi)徑后，內(nèi)徑比值增大，且增大反應(yīng)界面的同時(shí)，鋼液進(jìn)入真空室后不會(huì)直接沖擊真空室內(nèi)壁，減弱了對(duì)耐材的沖刷程度。由于受設(shè)備空間限制，直接增大真空室內(nèi)徑有限，因此為進(jìn)一步增大鋼液表面反應(yīng)面積，可通過(guò)改變下部槽形狀實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述的分析，本實(shí)用新型的目的在于：提供一種RH精煉裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中直接增大真空室內(nèi)徑有限的技術(shù)問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種RH精煉裝置，所述RH精煉裝置包括真空室、上升管和下降管；

所述真空室的底槽的形狀為倒圓臺(tái)形；所述底槽的上部?jī)?nèi)徑為下部?jī)?nèi)徑的1.2～2倍，內(nèi)部高度為200～600mm；

所述上升管和下降管的上端均與所述底槽的底端固定連接，且與所述真空室連通，下端浸漬在大包中；所述底槽的一側(cè)內(nèi)壁與所述上升管的一側(cè)內(nèi)壁對(duì)齊，另一側(cè)內(nèi)壁與所述下降管的一側(cè)內(nèi)壁對(duì)齊，使得所述上升管和下降管的內(nèi)側(cè)壁間最大距離與所述底槽的下部?jī)?nèi)徑相同；

所述上升管的下端側(cè)壁連接有氬氣管，且與所述氬氣管連通。

進(jìn)一步的，所述底槽的內(nèi)側(cè)壁為斜坡式、階梯式或弧形。

進(jìn)一步的，所述真空室的上部為圓筒形或圓臺(tái)形。

進(jìn)一步的，所述真空室的最大內(nèi)徑與所述底槽的上部?jī)?nèi)徑相同。

進(jìn)一步的，所述氬氣管與所述上升管的下端面的距離小于等于所述上升管的長(zhǎng)度1/4。

進(jìn)一步的，所述上升管和下降管為一體式或分體式。

本實(shí)用新型有益效果如下：

1、本實(shí)用新型通過(guò)將RH真空室的下部底槽的形狀設(shè)計(jì)為倒圓臺(tái)形，擴(kuò)大了反應(yīng)界面，利于增強(qiáng)RH生產(chǎn)超低碳鋼和脫氣的能力，提高了RH脫碳反應(yīng)速度，增加了鋼液從浸漬管(上升管)進(jìn)入真空室后部分鋼液的流動(dòng)距離，增大反應(yīng)機(jī)率。

2、本實(shí)用新型的真空室的底槽的形狀，改變了鋼液自浸漬管進(jìn)入真空室后的流動(dòng)方式，減弱了鋼液對(duì)真空室下部側(cè)壁沖擊的程度，延長(zhǎng)了真空室的下部底槽耐材壽命，降低了生產(chǎn)成本。

3、本實(shí)用新型采用的倒圓臺(tái)形的底槽，逐漸增大真空室內(nèi)徑，削弱了采用直接增大真空室內(nèi)徑的不利，如抽吸進(jìn)入真空室的鋼液量迅速增加，鋼包與真空室之間的自由操作空間較小，對(duì)精煉時(shí)浸漬管插深、鋼包自由凈空等工藝參數(shù)的控制要求會(huì)非常嚴(yán)格，并使測(cè)溫取樣的操作難度加大。

附圖說(shuō)明

附圖僅用于示出具體實(shí)施例的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制，在整個(gè)附圖中，相同的參考符號(hào)表示相同的部件。

圖1為本實(shí)用新型的RH精煉裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的RH精煉裝置的側(cè)視圖；

圖3為本實(shí)用新型的RH精煉裝置的俯視圖；

圖4為本實(shí)用新型的內(nèi)側(cè)壁為斜坡式的底槽結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的內(nèi)側(cè)壁為階梯式的底槽結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型的內(nèi)側(cè)壁為外凸的底槽結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實(shí)用新型的內(nèi)側(cè)壁為內(nèi)凹的底槽結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、真空室；2、浸漬管；2-1、上升管；2-2、下降管；3、大包；4、底槽；5、氬氣管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖來(lái)具體描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，其中，附圖構(gòu)成本申請(qǐng)一部分，并與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于闡釋本實(shí)用新型的原理。

本實(shí)施例給出了一種RH精煉裝置，其結(jié)構(gòu)參考1、2和3，該RH精煉裝置包括真空室1和浸漬管2。

本實(shí)施例的真空室1的底槽4的形狀為倒圓臺(tái)形，底槽的上部?jī)?nèi)徑a為下部?jī)?nèi)徑b的1.2～2倍，內(nèi)部高度h(即倒圓臺(tái)形的高度)為200～600mm，優(yōu)選為300mm、400mm或500mm，底槽4的內(nèi)側(cè)壁為斜坡式(圖4)、階梯式(圖5)或弧形(弧形包括外凸(圖6)和內(nèi)凹(圖7))，參考圖4-7。

本實(shí)施例的真空室1的最大內(nèi)徑與底槽的上部?jī)?nèi)徑a相同，真空室1的上面部分可為圓筒形，也可為圓臺(tái)形，還可以為倒圓臺(tái)形，優(yōu)選為圓筒形。

本實(shí)施例的浸漬管2包括上升管2-1和下降管2-2，上升管2-1和下降管2-2的上端均與底槽4的底端固定連接，且與真空室1連通，下端浸漬在大包3中。底槽4的一側(cè)內(nèi)壁與上升管2-1的一側(cè)內(nèi)壁對(duì)齊，另一側(cè)內(nèi)壁與下降管2-2的一側(cè)內(nèi)壁對(duì)齊，使得上升管2-1和下降管2-2的內(nèi)側(cè)壁間最大距離與底槽4的下部?jī)?nèi)徑b相同。

本實(shí)施例氬氣管5為單層管或多層管，與上升管2-1連通，其中心處與上升管2-1的下端面的距離小于等于上升管5長(zhǎng)度的1/4，優(yōu)選為距離上升管2-1的下端面的1/7～1/5管長(zhǎng)處(這里管長(zhǎng)是指整個(gè)上升管2-1的長(zhǎng)度，即包括插入底槽4內(nèi)的一部分上升管)(優(yōu)選為1/6和1/5)，這樣可延長(zhǎng)氣體上升距離，從而增大氣體作功，保證鋼液循環(huán)。本實(shí)施例的上升管2-1和下降管2-2為一體式或分體式。

本實(shí)施例通過(guò)將RH真空室的下部底槽的形狀設(shè)計(jì)為倒圓臺(tái)形，使 反應(yīng)界面擴(kuò)大，提高了RH脫碳反應(yīng)速度，增加了鋼液從浸漬管(上升管)進(jìn)入真空室后部分鋼液的流動(dòng)距離，增大反應(yīng)機(jī)率；改變了鋼液自浸漬管進(jìn)入真空室后的流動(dòng)方式，減弱對(duì)真空室下部側(cè)壁沖擊的程度，真空室底槽的耐材壽命增加，且成本降低；削弱了采用直接增大真空室內(nèi)徑方式的不利因素，如抽吸進(jìn)入真空室的鋼液量迅速增加，鋼包與真空室之間的自由操作空間較小，對(duì)精煉時(shí)浸漬管插深、鋼包自由凈空等工藝參數(shù)的控制要求會(huì)非常嚴(yán)格，并使測(cè)溫取樣的操作難度加大。

假設(shè)原普通RH浸漬管的直徑c為550mm，真空室的直徑為1860mm。本實(shí)施例中的浸漬管2(如上升管2-1和下降管2-2)的直徑c為550mm，真空室1的底槽4的下直徑b為1860mm，上直徑a為2400mm，高度為400mm。真空室1的上部分為圓筒形，其直徑為2400mm。通過(guò)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)真空室1的內(nèi)徑由原來(lái)的1860mm增加至2400mm，增大了約30％，真空室1與浸漬管2內(nèi)徑的比值由3.4增加到4.4，真空室1內(nèi)的鋼液自由表面積增大了69％以上，同時(shí)鋼液停留時(shí)間增加，鋼液反應(yīng)效率提高，鋼液對(duì)真空室內(nèi)壁沖刷減弱。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。