一种纯氢还原脱氧及真空粒化精炼装置及方法与流程

技术特征：
1.一种纯氢还原脱氧及真空粒化精炼装置，其特征在于，包括还原脱氧单元和真空粒化单元；所述还原脱氧单元设于真空粒化单元的上方且两者连通；所述还原脱氧单元的顶部设有钢水与熔渣注入口，所述还原脱氧单元的底部设有纯氢喷吹口和钢水注入管；所述钢水注入管的出口端设于真空粒化单元内；所述真空粒化单元包括真空粒化室；所述真空粒化室由上至下依次包括粒化段、熔渣容纳段和钢水容纳段，所述粒化段内设有粒化器；所述粒化器用于将进入真空粒化室内的钢水进行真空粒化；真空粒化后的钢水液滴的粒径≤2mm。2.根据权利要求1所述的纯氢还原脱氧及真空粒化精炼装置，其特征在于，所述还原脱氧单元为钢包，钢水和熔渣通过钢水与熔渣注入口注入钢包后，钢包内由上至下形成熔渣层和钢水层；将纯氢作为脱氧剂经纯氢喷吹口喷入钢包内的钢水层中，与钢水层中的钢水进行脱氧反应后，得到氢饱和钢水。3.根据权利要求2所述的纯氢还原脱氧及真空粒化精炼装置，其特征在于，所述粒化段的形状为倒置的直角梯形，所述粒化器设于粒化段的斜面上；所述粒化器包括依次连接的转盘、转轴和动力电机；所述转轴的第一端设于所述斜面上且与动力电机连接，所述转轴的第二端处于真空粒化室内且与所述转盘固定连接；所述动力电机用于带动转盘转动。4.根据权利要求3所述的纯氢还原脱氧及真空粒化精炼装置，其特征在于，所述转盘为开口朝上的中空圆锥体，所述中空圆锥体的开口与所述钢水注入管的出口端对应设置，经钢水注入管的出口端喷出的氢饱和钢水直接溅射在中空圆锥体的内壁上；所述中空圆锥体的锥尖与所述转轴的第二端固定连接。5.根据权利要求4所述的纯氢还原脱氧及真空粒化精炼装置，其特征在于，所述转盘顶部与钢水注入管的出口端的距离为0.3-0.5m。6.根据权利要求4所述的纯氢还原脱氧及真空粒化精炼装置，其特征在于，所述钢水注入管的出口端的端口面积与转盘顶面的面积比为1:100～200。7.根据权利要求1所述的纯氢还原脱氧及真空粒化精炼装置，其特征在于，所述粒化段的高度为1.5-2m。8.根据权利要求3所述的纯氢还原脱氧及真空粒化精炼装置，其特征在于，所述粒化段的斜面与粒化段的下底面的夹角为45-60
°
。9.根据权利要求1所述的纯氢还原脱氧及真空粒化精炼装置，其特征在于，所述熔渣容纳段设有出渣口，所述出渣口用于排出熔渣，使熔渣的厚度保持在60-80mm范围内。10.一种纯氢还原脱氧及真空粒化精炼方法，其特征在于，采用权利要求1-9所述的装置，所述方法包括以下步骤：步骤1、将转炉脱硅、脱碳后的钢水和熔渣通过钢水与熔渣注入口注入还原脱氧单元中，通过纯氢喷吹口向还原脱氧单元内喷入还原气进行还原脱氧反应，待钢水氧含量脱除至45～70ppm后停止喷吹还原气，得到氢饱和钢水；步骤2、将氢饱和钢水通过钢水注入管注入真空粒化室内，通过转盘作用将氢饱和钢水快速分散粒化，形成钢水液滴，钢水液滴继续脱氧反应并进行脱气反应；步骤3、经过脱氧反应和脱气反应的钢水液滴向下进入真空粒化室内的熔渣层，穿透熔
渣层后进入钢水层，将除杂后的钢水经出钢口排出后，进行模铸。

技术总结
本发明涉及一种纯氢还原脱氧及真空粒化精炼装置及精炼方法，属于氢冶金精炼技术领域，解决了现有技术中钢水中非金属夹杂物的脱除不彻底的问题。本发明的精炼装置包括还原脱氧单元和真空粒化单元；还原脱氧单元设于真空粒化单元的上方且两者连通；还原脱氧单元的顶部设有钢水与熔渣注入口，还原脱氧单元的底部设有纯氢喷吹口和钢水注入管；钢水注入管的出口端设于真空粒化单元内；真空粒化单元为真空粒化室；真空粒化室由上至下依次包括粒化段、熔渣容纳段和钢水容纳段，粒化段内设有粒化器；粒化器用于将进入真空粒化室内的钢水进行真空粒化。本发明采用纯氢进行还原脱氧，能够避免采用传统固态脱氧剂在钢水的溶解残留，从而降低钢水中杂质含量。而降低钢水中杂质含量。而降低钢水中杂质含量。


技术研发人员：张俊 周和敏 沈朋飞 郝晓东 杨光浩 王锋
受保护的技术使用者：钢研晟华科技股份有限公司
技术研发日：2021.11.03
技术公布日：2022/2/28