本發(fā)明涉及循環(huán)脫氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓力循環(huán)脫氣設(shè)備及其精煉鋼水的方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代煉鋼工藝流程中，rh真空處理設(shè)備也己經(jīng)成為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)潔凈鋼，尤其是超低碳鋼不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備之一。1957年世界上第一臺工業(yè)生產(chǎn)用rh真空脫氣設(shè)備由德國魯爾鋼(ruhrstahl)公司和赫拉烏斯(heraeus)公司共同設(shè)計(jì)，1959年，在德國蒂森公司恒尼西鋼廠建成投產(chǎn)并確立為rh法。
rh是精煉的重要設(shè)備，自問世以來得到了不斷的發(fā)展。rh精煉的最初目的主要是去除鋼液中的氫和非金屬夾雜物，后來經(jīng)不斷探索和開發(fā)，各種rh真空精煉法相繼產(chǎn)生，逐漸發(fā)展成為具有真空條件下脫氣脫碳、噴粉脫硫、吹氧脫碳、溫度補(bǔ)償、均勻溫度和成分等的多功能真空精煉技術(shù)，如rh-ob、rh-ktb、rh-ij、rh-ptb、rh-mfb等，奠定了它在爐外精煉技術(shù)中的主導(dǎo)地位。
但各種rh精煉技術(shù)均是通過真空技術(shù)實(shí)現(xiàn)，需要龐大而復(fù)雜的多級真空泵系統(tǒng)完成抽真空操作，使得rh爐內(nèi)和爐外產(chǎn)生壓差，從而實(shí)現(xiàn)鋼水由鋼包內(nèi)通過浸漬管提升進(jìn)入爐內(nèi)。因外部大氣壓的原因，一般rh的壓差最多為0.1mpa，鋼水提升高度存在極限。而通過新型的壓力設(shè)備，可以提高爐子內(nèi)外壓差，實(shí)現(xiàn)壓力條件下的鋼水精煉操作。總之目前對rh精煉的研究均是在真空技術(shù)條件下，進(jìn)行精煉爐的各種結(jié)構(gòu)和功能方面的開發(fā)，而在壓力條件下的鋼水rh精煉研究還鮮見報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，各種rh精煉技術(shù)均是通過真空技術(shù)實(shí)現(xiàn)，需要龐大而復(fù)雜的多級真空泵系統(tǒng)完成抽真空操作，使得rh爐內(nèi)和爐外產(chǎn)生壓差，從而實(shí)現(xiàn)鋼水由鋼包內(nèi)通過浸漬管提升進(jìn)入爐內(nèi)。因外部大氣壓的原因，一般rh的壓差最多為0.1mpa，鋼水提升高度存在極限。而通過新型的壓力設(shè)備，可以提高爐子內(nèi)外壓差，實(shí)現(xiàn)壓力條件下的鋼水精煉操作?？傊壳皩h精煉的研究均是在真空技術(shù)條件下，進(jìn)行精煉爐的各種結(jié)構(gòu)和功能方面的開發(fā)，而在壓力條件下的鋼水rh精煉研究還鮮見報(bào)道。而提出的一種壓力循環(huán)脫氣設(shè)備（簡稱rhp）及其精煉鋼水的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
設(shè)計(jì)一種壓力循環(huán)脫氣設(shè)備，包括爐身，所述爐身呈圓柱形，所述爐身的一側(cè)設(shè)有泄氣裝置，所述爐身的下端設(shè)有兩根鋼水循環(huán)用的上升管和下降管，所述爐身上設(shè)有裙蓋，所述上升管和下降管穿過裙蓋延伸至鋼包的內(nèi)部，所述鋼包位于爐身的正下方，所述鋼包路口外徑和裙蓋外徑一致，所述裙蓋的外側(cè)邊緣通過壓力密封鎖和鋼包鎖定，所述鋼包內(nèi)盛裝有鋼水；
所述裙蓋上安裝有充氣裝置，所述充氣裝置包括有安裝于裙蓋一側(cè)的充氣管路，所述充氣管路位于裙蓋的內(nèi)腔中，所述充氣管路呈倒t字型，所述充氣管路靠近下降管的一側(cè)與上升管連通，所述充氣管路遠(yuǎn)離裙蓋的一側(cè)安裝有第一閥門，所述充氣管路的下側(cè)分別設(shè)有第二閥門和第三閥門，所述裙蓋的另一側(cè)安裝有第二充氣管路，所述第二充氣管路上安裝有第四閥門。
優(yōu)選的，所述泄氣裝置包括有泄氣管路，所述泄氣管路上安裝有自動泄氣閥。
優(yōu)選的，所述裙蓋呈圓環(huán)形，且所述裙蓋與上升管和下降管的連接口均通過耐高溫密封圈密封。
本發(fā)明提出一種壓力循環(huán)脫氣設(shè)備精煉鋼水的方法，包括如下步驟：
a、首先將壓力循環(huán)脫氣設(shè)備爐身內(nèi)部烘烤，盛裝高溫鋼水的鋼包開至壓力循環(huán)脫氣設(shè)備下部，鋼包上升使得爐子上升管和下降管插入鋼水中，當(dāng)鋼包與爐子的裙蓋接觸后停止上升，通過壓力密封鎖將裙蓋和鋼包鎖定；
b、精煉準(zhǔn)備階段，打開第一閥門、第二閥門和第四閥門充入氬氣，將鋼包上部空氣基本洗凈，然后關(guān)閉第四閥門，鋼包上部壓力逐漸增大，精煉準(zhǔn)備階段的鋼包上部壓力為0.3~0.65mpa，鋼包液面下降，同時(shí)上升管和下降管內(nèi)的鋼水逐漸上升進(jìn)入爐身內(nèi)；
c、精煉開始時(shí)，爐身內(nèi)液面達(dá)到一定高度后，關(guān)閉第二閥門，調(diào)節(jié)氬氣流量值，打開第三閥門，具有一定溫度的氬氣進(jìn)入上升管形成氣泡群，氣泡穿過鋼水上升到達(dá)液面后破裂進(jìn)入爐身，被驅(qū)動的鋼水通過下降管回流至鋼包內(nèi)；精煉過程中，當(dāng)爐身上部壓力增大到一定值后，精煉過程中爐身平衡壓力為0.10~0.24mpa，通過自動泄氣閥可以泄氣，始終保持一個爐身平衡壓力；
d、精煉完成后，關(guān)閉第三閥門和第一閥門，打開第四閥門降壓，最后打開壓力密封鎖，結(jié)束精煉工藝。
本發(fā)明提出的一種壓力循環(huán)脫氣設(shè)備及其精煉鋼水的方法，有益效果在于：
（1）壓力循環(huán)脫氣設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，免去了常規(guī)rh各級真空泵的抽真空等工序，投資與能耗大幅減少；
（2）壓力循環(huán)脫氣設(shè)備可以增大氣泡在透氣磚出口平面到爐身熔池表面之間鋼水內(nèi)的上升行程，上浮氣體所作的功多，在鋼液內(nèi)停留的時(shí)間長，利用效率高；
（3）壓力循環(huán)脫氣設(shè)備裙蓋可隔絕空氣和保溫，降低熱損失。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提出的一種壓力循環(huán)脫氣設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：爐身1、下降管2、裙蓋3、第四閥門4、壓力密封鎖5、精煉渣6、鋼包7、第二閥門8、第三閥門9、充氣管路10、第一閥門11、上升管12、泄氣管路13、自動泄氣閥14、鋼水15。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。
實(shí)施例1
參照圖1，一種壓力循環(huán)脫氣設(shè)備,包括爐身1，爐身1呈圓柱形，爐身1的一側(cè)設(shè)有泄氣裝置，泄氣裝置包括有泄氣管路13，泄氣管路13上安裝有自動泄氣閥14，便于操作，提高工作效率，不需要人工操作，帶來安全隱患，爐身1的下端設(shè)有兩根鋼水循環(huán)用的上升管12和下降管2，爐身1上設(shè)有裙蓋3，裙蓋3呈圓環(huán)形，且裙蓋3與上升管12和下降管2的連接口均通過耐高溫密封圈密封，為了實(shí)現(xiàn)無縫連接，當(dāng)上升管12和下降管2與裙蓋3上下移動的時(shí)候，避免漏氣，以便達(dá)到的效果更好。
上升管12和下降管2穿過裙蓋3延伸至鋼包7的內(nèi)部，鋼包7位于爐身1的正下方，鋼包7路口外徑和裙蓋3外徑一致，裙蓋3的外側(cè)邊緣通過壓力密封鎖5和鋼包7鎖定，鋼包7內(nèi)盛裝有鋼水15；
裙蓋3上安裝有充氣裝置，充氣裝置包括有安裝于裙蓋3一側(cè)的充氣管路10，充氣管路10位于裙蓋3的內(nèi)腔中，充氣管路10呈倒t字型，充氣管路10靠近下降管2的一側(cè)與上升管12連通，充氣管路10遠(yuǎn)離裙蓋3的一側(cè)安裝有第一閥門11，充氣管路10的下側(cè)分別設(shè)有第二閥門8和第三閥門9，裙蓋3的另一側(cè)安裝有第二充氣管路，第二充氣管路上安裝有第四閥門4。
本發(fā)明提出一種壓力循環(huán)脫氣設(shè)備精煉鋼水的方法,包括如下步驟：
a、首先將壓力循環(huán)脫氣設(shè)備爐身內(nèi)部烘烤，盛裝高溫鋼水的鋼包開至壓力循環(huán)脫氣設(shè)備下部，鋼包上升使得爐子上升管和下降管插入鋼水中，當(dāng)鋼包與爐子的裙蓋接觸后停止上升，通過壓力密封鎖將裙蓋和鋼包鎖定；
b、精煉準(zhǔn)備階段，打開第一閥門、第二閥門和第四閥門充入氬氣，將鋼包上部空氣基本洗凈，然后關(guān)閉第四閥門，鋼包上部壓力逐漸增大，精煉準(zhǔn)備階段的鋼包上部壓力為0.35mpa，鋼包液面下降，同時(shí)上升管和下降管內(nèi)的鋼水逐漸上升進(jìn)入爐身內(nèi)；
c、精煉開始時(shí)，爐身內(nèi)液面達(dá)到一定高度后，關(guān)閉第二閥門，調(diào)節(jié)氬氣流量值，打開第三閥門，具有一定溫度的氬氣進(jìn)入上升管形成氣泡群，氣泡穿過鋼水上升到達(dá)液面后破裂進(jìn)入爐身，被驅(qū)動的鋼水通過下降管回流至鋼包內(nèi)；精煉過程中，當(dāng)爐身上部壓力增大到一定值后，精煉過程中爐身平衡壓力為0.15mpa，通過自動泄氣閥可以泄氣，始終保持一個爐身平衡壓力；
d、精煉完成后，關(guān)閉第三閥門和第一閥門，打開第四閥門降壓，最后打開壓力密封鎖，結(jié)束精煉工藝。
實(shí)施例2
參照圖1，一種壓力循環(huán)脫氣設(shè)備,包括爐身1，爐身1呈圓柱形，爐身1的一側(cè)設(shè)有泄氣裝置，泄氣裝置包括有泄氣管路13，泄氣管路13上安裝有自動泄氣閥14，便于操作，提高工作效率，不需要人工操作，帶來安全隱患，爐身1的下端設(shè)有兩根鋼水循環(huán)用的上升管12和下降管2，爐身1上設(shè)有裙蓋3，裙蓋3呈圓環(huán)形，且裙蓋3與上升管12和下降管2的連接口均通過耐高溫密封圈密封，為了實(shí)現(xiàn)無縫連接，當(dāng)上升管12和下降管2與裙蓋3上下移動的時(shí)候，避免漏氣，以便達(dá)到的效果更好。
上升管12和下降管2穿過裙蓋3延伸至鋼包7的內(nèi)部，鋼包7位于爐身1的正下方，鋼包7路口外徑和裙蓋3外徑一致，裙蓋3的外側(cè)邊緣通過壓力密封鎖5和鋼包7鎖定，鋼包7內(nèi)盛裝有鋼水15；
裙蓋3上安裝有充氣裝置，充氣裝置包括有安裝于裙蓋3一側(cè)的充氣管路10，充氣管路10位于裙蓋3的內(nèi)腔中，充氣管路10呈倒t字型，充氣管路10靠近下降管2的一側(cè)與上升管12連通，充氣管路10遠(yuǎn)離裙蓋3的一側(cè)安裝有第一閥門11，充氣管路10的下側(cè)分別設(shè)有第二閥門8和第三閥門9，裙蓋3的另一側(cè)安裝有第二充氣管路，第二充氣管路上安裝有第四閥門4。
本發(fā)明提出一種壓力循環(huán)脫氣設(shè)備精煉鋼水的方法，包括如下步驟：
a、首先將壓力循環(huán)脫氣設(shè)備爐身內(nèi)部烘烤，盛裝高溫鋼水的鋼包開至壓力循環(huán)脫氣設(shè)備下部，鋼包上升使得爐子上升管和下降管插入鋼水中，當(dāng)鋼包與爐子的裙蓋接觸后停止上升，通過壓力密封鎖將裙蓋和鋼包鎖定；
b、精煉準(zhǔn)備階段，打開第一閥門、第二閥門和第四閥門充入氬氣，將鋼包上部空氣基本洗凈，然后關(guān)閉第四閥門，鋼包上部壓力逐漸增大，精煉準(zhǔn)備階段的鋼包上部壓力為0.4mpa，鋼包液面下降，同時(shí)上升管和下降管內(nèi)的鋼水逐漸上升進(jìn)入爐身內(nèi)；
c、精煉開始時(shí)，爐身內(nèi)液面達(dá)到一定高度后，關(guān)閉第二閥門，調(diào)節(jié)氬氣流量值，打開第三閥門，具有一定溫度的氬氣進(jìn)入上升管形成氣泡群，氣泡穿過鋼水上升到達(dá)液面后破裂進(jìn)入爐身，被驅(qū)動的鋼水通過下降管回流至鋼包內(nèi)；精煉過程中，當(dāng)爐身上部壓力增大到一定值后，精煉過程中爐身平衡壓力為0.15mpa，通過自動泄氣閥可以泄氣，始終保持一個爐身平衡壓力；
d、精煉完成后，關(guān)閉第三閥門和第一閥門，打開第四閥門降壓，最后打開壓力密封鎖，結(jié)束精煉工藝。
實(shí)施例3
參照圖1，一種壓力循環(huán)脫氣設(shè)備,包括爐身1，爐身1呈圓柱形，爐身1的一側(cè)設(shè)有泄氣裝置，泄氣裝置包括有泄氣管路13，泄氣管路13上安裝有自動泄氣閥14，便于操作，提高工作效率，不需要人工操作，帶來安全隱患，爐身1的下端設(shè)有兩根鋼水循環(huán)用的上升管12和下降管2，爐身1上設(shè)有裙蓋3，裙蓋3呈圓環(huán)形，且裙蓋3與上升管12和下降管2的連接口均通過耐高溫密封圈密封，為了實(shí)現(xiàn)無縫連接，當(dāng)上升管12和下降管2與裙蓋3上下移動的時(shí)候，避免漏氣，以便達(dá)到的效果更好。
上升管12和下降管2穿過裙蓋3延伸至鋼包7的內(nèi)部，鋼包7位于爐身1的正下方，鋼包7路口外徑和裙蓋3外徑一致，裙蓋3的外側(cè)邊緣通過壓力密封鎖5和鋼包7鎖定，鋼包7內(nèi)盛裝有鋼水15；
裙蓋3上安裝有充氣裝置，充氣裝置包括有安裝于裙蓋3一側(cè)的充氣管路10，充氣管路10位于裙蓋3的內(nèi)腔中，充氣管路10呈倒t字型，充氣管路10靠近下降管2的一側(cè)與上升管12連通，充氣管路10遠(yuǎn)離裙蓋3的一側(cè)安裝有第一閥門11，充氣管路10的下側(cè)分別設(shè)有第二閥門8和第三閥門9，裙蓋3的另一側(cè)安裝有第二充氣管路，第二充氣管路上安裝有第四閥門4。
本發(fā)明提出一種壓力循環(huán)脫氣設(shè)備精煉鋼水的方法，包括如下步驟：
a、首先將壓力循環(huán)脫氣設(shè)備爐身內(nèi)部烘烤，盛裝高溫鋼水的鋼包開至壓力循環(huán)脫氣設(shè)備下部，鋼包上升使得爐子上升管和下降管插入鋼水中，當(dāng)鋼包與爐子的裙蓋接觸后停止上升，通過壓力密封鎖將裙蓋和鋼包鎖定；
b、精煉準(zhǔn)備階段，打開第一閥門、第二閥門和第四閥門充入氬氣，將鋼包上部空氣基本洗凈，然后關(guān)閉第四閥門，鋼包上部壓力逐漸增大，精煉準(zhǔn)備階段的鋼包上部壓力為0.5mpa，鋼包液面下降，同時(shí)上升管和下降管內(nèi)的鋼水逐漸上升進(jìn)入爐身內(nèi)；
c、精煉開始時(shí)，爐身內(nèi)液面達(dá)到一定高度后，關(guān)閉第二閥門，調(diào)節(jié)氬氣流量值，打開第三閥門，具有一定溫度的氬氣進(jìn)入上升管形成氣泡群，氣泡穿過鋼水上升到達(dá)液面后破裂進(jìn)入爐身，被驅(qū)動的鋼水通過下降管回流至鋼包內(nèi)；精煉過程中，當(dāng)爐身上部壓力增大到一定值后，精煉過程中爐身平衡壓力為0.18mpa，通過自動泄氣閥可以泄氣，始終保持一個爐身平衡壓力；
d、精煉完成后，關(guān)閉第三閥門和第一閥門，打開第四閥門降壓，最后打開壓力密封鎖，結(jié)束精煉工藝。
實(shí)施例4
參照圖1，一種壓力循環(huán)脫氣設(shè)備,包括爐身1，爐身1呈圓柱形，爐身1的一側(cè)設(shè)有泄氣裝置，泄氣裝置包括有泄氣管路13，泄氣管路13上安裝有自動泄氣閥14，便于操作，提高工作效率，不需要人工操作，帶來安全隱患，爐身1的下端設(shè)有兩根鋼水循環(huán)用的上升管12和下降管2，爐身1上設(shè)有裙蓋3，裙蓋3呈圓環(huán)形，且裙蓋3與上升管12和下降管2的連接口均通過耐高溫密封圈密封，為了實(shí)現(xiàn)無縫連接，當(dāng)上升管12和下降管2與裙蓋3上下移動的時(shí)候，避免漏氣，以便達(dá)到的效果更好。
上升管12和下降管2穿過裙蓋3延伸至鋼包7的內(nèi)部，鋼包7位于爐身1的正下方，鋼包7路口外徑和裙蓋3外徑一致，裙蓋3的外側(cè)邊緣通過壓力密封鎖5和鋼包7鎖定，鋼包7內(nèi)盛裝有鋼水15；
裙蓋3上安裝有充氣裝置，充氣裝置包括有安裝于裙蓋3一側(cè)的充氣管路10，充氣管路10位于裙蓋3的內(nèi)腔中，充氣管路10呈倒t字型，充氣管路10靠近下降管2的一側(cè)與上升管12連通，充氣管路10遠(yuǎn)離裙蓋3的一側(cè)安裝有第一閥門11，充氣管路10的下側(cè)分別設(shè)有第二閥門8和第三閥門9，裙蓋3的另一側(cè)安裝有第二充氣管路，第二充氣管路上安裝有第四閥門4。
本發(fā)明提出一種壓力循環(huán)脫氣設(shè)備精煉鋼水的方法，包括如下步驟：
a、首先將壓力循環(huán)脫氣設(shè)備爐身內(nèi)部烘烤，盛裝高溫鋼水的鋼包開至壓力循環(huán)脫氣設(shè)備下部，鋼包上升使得爐子上升管和下降管插入鋼水中，當(dāng)鋼包與爐子的裙蓋接觸后停止上升，通過壓力密封鎖將裙蓋和鋼包鎖定；
b、精煉準(zhǔn)備階段，打開第一閥門、第二閥門和第四閥門充入氬氣，將鋼包上部空氣基本洗凈，然后關(guān)閉第四閥門，鋼包上部壓力逐漸增大，精煉準(zhǔn)備階段的鋼包上部壓力為0.55mpa，鋼包液面下降，同時(shí)上升管和下降管內(nèi)的鋼水逐漸上升進(jìn)入爐身內(nèi)；
c、精煉開始時(shí)，爐身內(nèi)液面達(dá)到一定高度后，關(guān)閉第二閥門，調(diào)節(jié)氬氣流量值，打開第三閥門，具有一定溫度的氬氣進(jìn)入上升管形成氣泡群，氣泡穿過鋼水上升到達(dá)液面后破裂進(jìn)入爐身，被驅(qū)動的鋼水通過下降管回流至鋼包內(nèi)；精煉過程中，當(dāng)爐身上部壓力增大到一定值后，精煉過程中爐身平衡壓力為0.2mpa，通過自動泄氣閥可以泄氣，始終保持一個爐身平衡壓力；
d、精煉完成后，關(guān)閉第三閥門和第一閥門，打開第四閥門降壓，最后打開壓力密封鎖，結(jié)束精煉工藝。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。