一种钢包多点脉动式底吹智能化精炼装置及方法与流程

技术特征：
1.一种钢包多点脉动式底吹智能化精炼装置，其特征在于，包括：plc控制系统：用于改变透气元件喷吹数量及排布、氩气流量脉动输出以及不同工序喷吹制度智能选择；底吹透气元件(3)：用于实现通过管道运输向钢液中喷吹氩气，提供钢液精炼所需搅拌能；多透气元件用钢包底(4)：用于安装底吹透气元件(3)。2.根据权利要求1所述的钢包多点脉动式底吹智能化精炼装置，其特征在于，所述plc控制系统包括plc控制模块(11)和气体流量控制器(12)，plc控制模块和气体流量控制器通过控制信号线(13)连接；所述的plc控制模块分别控制单个气体流量控制器的阀门开度和开闭节奏，以此控制喷吹氩气的透气元件(3)数量、时间长短以及流量大小。3.根据权利要求1所述的钢包多点脉动式底吹智能化精炼的装置，其特征在于，所述plc控制系统设定的气体脉动周期为1s～60s，气体脉动的波峰值为1000nl/min及以上，波谷值为10nl/min～100nl/min。4.根据权利要求1所述的钢包多点脉动式底吹智能化精炼装置，其特征在于，所述多透气元件用钢包底(4)安装透气元件数量至少为3；所述底吹透气元件上至少有一条贯通的孔道。5.根据权利要求1所述的钢包多点脉动式底吹智能化精炼装置，其特征在于，所述底吹透气元件的材质为耐火材料，每个透气元件的氩气管道支路上都安装有气体流量控制器(12)。6.根据权利要求1所述的钢包多点脉动式底吹智能化精炼装置，其特征在于，所述底吹透气元件(3)与气体流量控制器(12)之间通过氩气管道连接，氩气管道中间存在快速接头(23)，所述快速接头有公头和母头，在钢包精炼时，快速接头的公母头对接使氩气顺畅通过，当钢包离开精炼位进行天车调运时，公母头断开。7.根据权利要求1所述的钢包多点脉动式底吹智能化精炼装置，其特征在于，孔道有圆孔和狭缝之分，圆孔的又分为单孔和多孔；单孔道的直径设为2mm～10mm，多孔道的直径设为0.5～6mm，数量为2～200；狭缝的宽度为0.12mm～0.25mm,长度在10mm～60mm，数目为12～72。8.采用权利要求1所述装置进行钢包多点脉动式底吹智能化精炼的方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤一、将所述底吹透气元件(3)嵌入多透气元件用钢包底(4)，透气元件与plc控制系统中的气体流量控制器(12)通过带有快速接头(23)的管道相连，气体流量控制器安装在氩气输入管道(21)的支路上，所有氩气输入管道支路并联与总供气管道连接；此外，气体流量控制器通过控制信号线(13)同plc控制模块(11)连接，此时供气管道阀门处于并将一直处于开启状态，气体流量控制器处于关闭状态，快速接头的公母头处于连接状态；步骤二、钢液精炼时，打开供气管道阀门，使氩气运输至气体流量控制器处，通过plc控制模块通过改变气体流量控制器的开度和开闭节奏对透气元件数量、氩气流量大小以及氩气喷吹时间来进行控制，使氩气脉动式输出；在lf精炼初期设定为脉动喷吹模式，多透气元件底吹，气体搅拌强度通过氩气喷入量来进行控制；在lf精炼后期进行软吹去夹杂，设定喷吹气量为100nl/min，多透气元件喷吹，提高氩气的搅拌范围，减小“死区”；步骤三、脉动式输出的氩气通过管道输送至透气元件处，通过透气元件用钢包底(4)上
设置的透气元件进入钢液，在钢液完成精炼处理后，通过plc控制模块关闭气体流量控制器的阀门，结束供气，而后断开快速接头的公母头，将钢包车驶离精炼位，通过天车将钢包调运至下一工序。9.采用权利要求1所述装置进行钢包多点脉动式底吹智能化精炼的方法，其特征在于，在转炉出钢过程，喷吹气量为单透气元件5l/min，气体压力为0.2mpa，此时底吹目的为透气模块的钢液防渗漏。10.采用权利要求1所述装置进行钢包多点脉动式底吹智能化精炼的方法，其特征在于，在钢液合金化时，提高喷吹气量至1000nl/min以上以实现大搅，强化反应体系传质，提高钢液合金化效率，缩短冶炼周期。

技术总结
本发明涉及冶金行业钢水精炼技术领域，公开了一种钢包多点脉动式底吹智能化精炼装置及方法。包括多透气元件用钢包底、透气元件和PLC控制系统；通过改变透气元件的数量、排布及其特有的脉动喷吹制度可更好地完成钢液精炼任务，有效缩短精炼周期。该技术通过增加透气元件数量来提高喷吹气量和搅拌区域；在软吹气量下，气体扰动区域增大；通过透气元件排布的改变与脉动喷吹制度相结合，加大了渣金卷混效果，增大钢渣与钢液的接触面积，提高了渣金反应效率，缩短了精炼周期，提高生产效率；在不同的冶金工序和现场条件下，通过PLC控制系统对喷吹气量、透气砖数量及排布进行智能化选择，采用最适合的喷吹制度，节约能耗，降低生产成本。本。本。


技术研发人员：朱苗勇 娄文涛 王泽宇
受保护的技术使用者：东北大学
技术研发日：2021.04.23
技术公布日：2021/10/19