不锈钢钢水精炼脱氧装置的制作方法

本发明涉及钢水精炼，特别涉及不锈钢钢水精炼脱氧装置。

背景技术：

1、不锈钢钢水精炼过程中，通常需要向钢包内加入脱氧粉剂，使脱氧剂与钢水中的氧发生反应，以降低钢水含氧量。为使粉剂进入钢水内部，现有投料装置可采用导料管、螺旋送料结构或旋转投料结构，并利用底吹氩对钢水进行搅拌。旋转投料结构通常需要配置驱动部件，且靠近钢水液面的传动、密封部件长期处于高温和烟气环境中，对装置的耐热性及维护提出较高要求。

2、此外，当驱动结构或受流叶片布置在导料通道附近时，底吹氩形成的钢水羽流可能对粉剂下落产生扰动；导料管出口处还可能因钢水回流或熔融物附着而发生堵塞。因此，有必要对导料管的取力位置、管内送料结构及出口防护结构进行改进，以减少对粉剂输送的干扰并提高投料连续性。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了不锈钢钢水精炼脱氧装置，包括设于钢包上方的固定架，所述固定架上设置储料仓，所述储料仓底部开设有排料口，所述排料口下方连通有连接套筒；所述固定架上装配有布置于钢包液面上方、用于隔离高温熔池的密封轴承，所述密封轴承上转动装配有旋转导料管，所述旋转导料管上端通过所述连接套筒与所述排料口连通，所述旋转导料管下端延伸至钢水内部且固定有喷座；所述旋转导料管内部同轴设置有中心静止轴，所述中心静止轴上端穿出所述旋转导料管顶端并固定于所述储料仓，以使所述中心静止轴保持静止；所述中心静止轴外壁固定有螺旋叶片，所述螺旋叶片外缘与所述旋转导料管内壁之间预留可规避钢渣卡滞的环形间隙；所述旋转导料管下段外壁固定有倾斜设置的耐火驱动叶片，所述耐火驱动叶片处于钢包底吹氩上升钢水羽流区域，用于将钢水流体动能转换为驱动自身旋转的机械能；所述旋转导料管筒身开设有环形吹扫槽，所述环形吹扫槽外部装配有与所述旋转导料管回转密封配合的旋转气封环，所述旋转气封环外侧连通分流接头，所述分流接头外端连接分流管路，所述分流管路另一端接入钢包底吹氩气源，以在所述喷座上方形成隔绝钢水侵入的保护气幕。

2、优选的，所述喷座上设置喷口本体，所述喷口本体为向下收窄倾斜的倒锥形结构，所述喷口本体倾斜向下的倒角角度为30°～45°，可阻挡钢水回流；所述喷座采用铝镁尖晶石耐火材质制成，耐受温度不低于1650℃，所述喷口本体采用刚玉尖晶石耐火材质制成，耐受温度不低于1650℃。

3、优选的，所述中心静止轴外壁套装有螺旋固定座，所述螺旋叶片固定安装于所述螺旋固定座的外壁。

4、优选的，所述旋转导料管下段外壁固定设置有叶片安装基座，所述倾斜耐火驱动叶片固定安装于所述叶片安装基座上。

5、优选的，所述环形吹扫槽为靠近所述旋转导料管上部位置，开设于所述旋转导料管筒身外壁上的环形凹槽，所述环形吹扫槽上均匀布设有一圈倾斜朝下的渗气孔，所述渗气孔与所述环形间隙相连通，所述环形吹扫槽内部嵌设有耐高温耐磨密封环，所述旋转气封环装配于所述耐高温耐磨密封环外壁；实现所述环形吹扫槽出气位置的动态密封，防止氩气泄漏，所述旋转气封环和耐高温耐磨密封环的环形位置上均布开设有引气槽，所述分流接头与旋转气封环的装配位置处预留有与引气槽相通的环形气道。

6、优选的，所述分流管路上设置有无源单向延时阀，所述无源单向延时阀能够在底吹氩气停气后持续向所述分流管路供气，以自动清理管路内残留熔液；所述无源单向延时阀在底吹氩气切断后的持续供气时长为30～60s。

7、优选的，所述耐火驱动叶片设置为3～6片且沿周向均匀分布，所述耐火驱动叶片与竖直轴线的夹角为30°～60°。

8、优选的，所述螺旋叶片、所述旋转导料管的内壁均设置有不粘钢耐火抗浸润涂层。

9、本发明相比于现有技术的有益效果是：耐火驱动叶片设置于旋转导料管下段外壁并位于底吹氩形成的钢水羽流区域内，钢水羽流作用于耐火驱动叶片时，可带动旋转导料管转动，从而利用钢包原有底吹氩流场提供旋转动力，减少另设电机及相应传动部件。耐火驱动叶片位于旋转导料管外部，其受流区域与管内粉剂通道相互分开，可减少羽流直接进入导料通道而对粉剂下落造成的扰动；同时，外壁上的多个耐火驱动叶片能够在旋转导料管周向受力，以维持导料管转动。中心静止轴及螺旋叶片保持静止，旋转导料管相对于螺旋叶片转动，使管内粉剂在管壁与螺旋叶片之间受到导向并向喷座输送；环形间隙可降低粉剂或钢渣在动静配合处卡滞的可能。环形吹扫槽通过旋转气封环接入底吹氩气源，在喷座上方形成向下的吹扫气流，可减少钢水及熔融物向导料管内部回流和附着。

1.不锈钢钢水精炼脱氧装置，其特征在于，包括设于钢包上方的固定架（1），所述固定架（1）上设置储料仓（2），所述储料仓（2）底部开设有排料口（3），所述排料口（3）下方连通有连接套筒（4）；所述固定架（1）上装配有布置于钢包液面上方、用于隔离高温熔池的密封轴承（5），所述密封轴承（5）上转动装配有旋转导料管（6），所述旋转导料管（6）上端套设所述连接套筒（4）与所述排料口（3）连通，所述旋转导料管（6）下端延伸至钢水内部且固定有喷座（7）；所述旋转导料管（6）内部同轴设置有中心静止轴（9），所述中心静止轴（9）上端穿出所述旋转导料管（6）顶端并固定于所述储料仓（2）内，以使所述中心静止轴（9）保持静止；所述中心静止轴（9）外壁固定有螺旋叶片（11），所述螺旋叶片（11）外缘与所述旋转导料管（6）内壁之间预留环形间隙（12）；所述旋转导料管（6）下段外壁固定有倾斜设置的耐火驱动叶片（14），所述耐火驱动叶片（14）处于钢包底吹氩上升钢水羽流区域，用于将钢水流体动能转换为驱动自身旋转的机械能；所述旋转导料管（6）筒身开设有环形吹扫槽（15），所述环形吹扫槽（15）外部装配有与所述旋转导料管（6）回转密封配合的旋转气封环（16），所述旋转气封环（16）外侧连通分流接头（17），所述分流接头（17）外端连接分流管路（18），所述分流管路（18）另一端接入钢包底吹氩气源，以在所述喷座（7）上方形成隔绝钢水侵入的保护气幕。

2.根据权利要求1所述的不锈钢钢水精炼脱氧装置，其特征在于，所述喷座（7）上设置喷口本体（8），所述喷口本体（8）为向下收窄倾斜的倒锥形结构，所述喷口本体（8）倾斜向下的倒角角度为30°～45°，可阻挡钢水回流；所述喷座（7）采用铝镁尖晶石耐火材质制成，耐受温度不低于1650℃，所述喷口本体（8）采用刚玉尖晶石耐火材质制成，耐受温度不低于1650℃。

3.根据权利要求2所述的不锈钢钢水精炼脱氧装置，其特征在于，所述中心静止轴（9）外壁套装有螺旋固定座（10），所述螺旋叶片（11）固定安装于所述螺旋固定座（10）的外壁。

4.根据权利要求3所述的不锈钢钢水精炼脱氧装置，其特征在于，所述旋转导料管（6）下段外壁固定设置有叶片安装基座（13），所述倾斜耐火驱动叶片（14）固定安装于所述叶片安装基座（13）上。

5.根据权利要求4所述的不锈钢钢水精炼脱氧装置，其特征在于，所述环形吹扫槽（15）为靠近所述喷座（7）上部位置，开设于所述旋转导料管（6）筒身外壁上的环形凹槽，所述环形吹扫槽（15）上均匀布设有一圈倾斜朝下的渗气孔（22），所述渗气孔（22）与所述环形间隙（12）相连通，所述环形吹扫槽（15）内部嵌设有耐高温耐磨密封环（21），所述旋转气封环（16）装配于所述耐高温耐磨密封环（21）外壁；实现所述环形吹扫槽（15）出气位置的动态密封，防止氩气泄漏，所述旋转气封环（16）和耐高温耐磨密封环（21）的环形位置上均布开设有引气槽（23），所述分流接头（17）与旋转气封环（16）的装配位置处预留有与引气槽（23）相通的环形气道（24）。

6.根据权利要求5所述的不锈钢钢水精炼脱氧装置，其特征在于，所述分流管路（18）上安装有无源单向延时阀（20），所述无源单向延时阀（20）能够在底吹氩气停气后持续向所述分流管路（18）供气，以自动清理管路内残留熔液；所述无源单向延时阀（20）在底吹氩气切断后的持续供气时长为30～60s。

7.根据权利要求6所述的不锈钢钢水精炼脱氧装置，其特征在于，所述耐火驱动叶片（14）设置为3～6片且沿周向均匀分布，所述耐火驱动叶片（14）与竖直轴线的夹角为30°～60°。

8.根据权利要求7所述的不锈钢钢水精炼脱氧装置，其特征在于，所述螺旋叶片（11）、所述旋转导料管（6）的内壁均设置有不粘钢耐火抗浸润涂层。