阅读说明：本技术 一种钢包底吹氩冶炼方法 (Ladle bottom argon blowing smelting method ) 是由 郭洛方 王广顺 高永彬 陈殿清 代芳音 隋晓亮 张�杰 雷富 于 2020-04-26 设计创作，主要内容包括：本发明提出一种钢包底吹氩冶炼方法,包括如下步骤：(1)在钢包底部设置两个透气砖,其中钢包高径比H/D为1.10～1.30,透气砖喷嘴直径与钢包底部直径比值d/D为0.02～0.06；所述钢包透气砖的中心位置与钢包底部圆心之间的距离L＝0.4～0.7R,与钢包底部圆心的连线夹角A呈100°～145°。(2)按照精炼过程化渣、提温、配成分阶段控制单个透气砖吹氩流量Q。本发明通过合理排布透气砖的位置及角度排布,配合合理的吹氩控制强度,达到了能同时提高钢液成分均匀效率和利于夹杂物上浮的钢包底吹氩冶炼方法,从而大大提高了精炼工序的生产效率。(The invention provides a ladle bottom argon blowing smelting method which comprises the following steps of (1) arranging two air bricks at the bottom of a ladle, wherein the height-diameter ratio H/D of the ladle is 1.10-1.30, the ratio D/D of the diameter of an air brick nozzle to the diameter of the bottom of the ladle is 0.02-0.06, the distance L between the central position of the air brick of the ladle and the circle center of the bottom of the ladle is 0.4-0.7R, and the connecting line included angle A between the central position of the air brick of the ladle and the circle center of the bottom of the ladle is 100-145 degrees.)

一种钢包底吹氩冶炼方法

技术领域

本发明属于炼钢精炼工序生产领域，尤其涉及提高精炼配成分效率和利于夹杂物上浮的钢包底吹氩冶炼方法。

背景技术

钢包底吹氩技术又称钢液吹氩处理，是一种操作简单、精炼效果明显的炉外精炼工艺。钢包底吹氩气既可以单独使用，也可以配合其它精炼手段，可以达到均匀钢液成分和温度、降低夹杂物和气体含量的效果。钢包底吹氩是通过钢包底部的透气砖或供气元件来实现的。透气砖或供气元件在钢包底部摆放的位置不同，通过底吹氩气达到的精炼效果相差很大，现有的钢包底部吹氩孔的摆放位置难以实现既有利于钢液中非金属夹杂物上浮，又满足钢液成分均匀效率。

发明内容

本发明针对现有的钢包底吹氩技术难以实现既有利于钢液中非金属夹杂物上浮，又满足钢液成分均匀效率的技术问题，提出一种能同时提高钢液成分均匀效率和利于夹杂物上浮的钢包底吹氩冶炼方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种钢包底吹氩冶炼方法，包括如下步骤：

(1)、在钢包底部设置两个透气砖，其中钢包高径比H/D为1.10～1.30，透气砖喷嘴直径与钢包底部直径比值d/D为0.02～0.06；所述钢包透气砖的中心位置与钢包底部圆心之间的距离L＝0.4～0.7R，与钢包底部圆心的连线夹角A呈 100°～145°，其中R＝1/2D；

(2)、按照精炼过程化渣、提温、配成分阶段控制单个透气砖吹氩流量Q， Q＝q×M，其中q为单个透气砖吨钢吹氩流量，M为钢包容量，化渣阶段 q＝0.5～0.8L/(min·t)，提温和配成分阶段q＝0.9～1.5L/(min·t)。

作为优选，所述钢包高径比H/D为1.15-1.20，透气砖喷嘴直径与钢包底部直径比值d/D为0.03～0.05。

作为优选，所述钢包透气砖的中心位置与钢包底部圆心之间的距离 L＝0.5～0.7R。

作为优选，所述钢包透气砖的中心位置与钢包底部圆心的连线夹角A呈 120°～145°。

作为优选，所述钢包透气砖的中心位置与钢包底部圆心的连线夹角A呈 135°。

作为优选，化渣阶段q＝0.6～0.7L/(min·t)，提温和配成分阶段q＝0.9～1.2 L/(min·t)。

作为优选，化渣阶段q＝0.5L/(min·t)，提温和配成分阶段q＝1.00/(min·t)。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

本发明采用通过合理排布透气砖的位置及角度排布，配合合理的吹氩控制强度，达到了能同时提高钢液成分均匀效率和利于夹杂物上浮的钢包底吹氩冶炼方法，从而大大提高了精炼工序的生产效率。本发明是基于相似高径比钢包不同底吹氩气位置，进行多个方案进行计算机数值模拟和水模拟试验(相似比为1:5)，根据试验结果数据对钢包中死区比例、混匀时间、夹杂物上浮率进行对比，最后发现本发明设计的方案死区面积最小、混匀时间最短、夹杂物上浮率最高，达到了能够同时提高钢液成分均匀效率和利于夹杂物上浮的冶炼效果。

附图说明

图1为本发明透气砖在钢包底部的位置分布图；

图2为本发明钢包流场分布图；

图3为本发明水模拟结果统计的各方案混匀时间对比图；

图4为各方案钢包中直径为20μm的夹杂物上浮去除率对比图；

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合附图和实施例做具体说明。

实施例：

选择生产某一高碳硬线钢种，采用钢包底吹氩冶炼方法，具体实施过程如下：

(1)如图1所示设计LF精炼钢包底吹氩位置，其中，钢包高径比H/D为 1.19，H为钢包高度(mm)，D为钢包直径(mm)，透气砖喷嘴直径d与钢包底部直径D的比值d/D为0.04。钢包底部2个透气砖的中心位置与钢包底部圆心的连线夹角A呈135°；透气砖中心位置与钢包底部圆心之间的距离L＝0.6R，其中R为钢包底部半径，R＝1/2D；

(2)按照精炼过程化渣、提温、配成分阶段控制单个透气砖吹氩流量Q， Q＝q×M，其中q为单个透气砖吨钢吹氩流量，M为钢包容量，化渣阶段 q＝0.65L/(min·t)，提温和配成分阶段q＝1.00L/(min·t)；

本方案钢包流场计算机数值模拟结果如图2所示，从图中可以看出，该方案流场分布较均匀，无明显大面积死区分布，流场效果较好。

通过水模拟示踪剂分布追踪发现本方案混匀时间最短，试验结果如图3所示，通过该图可以看出，本方案可将混匀时间由原方案的86秒降低到54秒，大大提高了精炼配成分效率。

通过对各方案钢包中直径为20μm的夹杂物上浮去除率统计，本方案夹杂物上浮率较好，对减少夹杂物有利。具体统计数据对比如图4所示，通过上图可以看出，本方案中直径为20μm的夹杂物上浮去除率可达到80％，具有明显提高夹杂物上浮去除的效果。

钢包底吹氩冶炼方法投入实施后，精炼配成分时间由10min缩短到了6min，配成分一次命中率提高了30％，夹杂物一检合格率提高了25％，取得了较好的冶炼效果。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。