分離高溫熔體夾雜物的系統的制作方法

本實用新型涉及冶金技術領域，具體而言，本實用新型涉及分離高溫熔體夾雜物的系統。

背景技術：

在煉鋼過程中，去除夾雜物和脫氣是煉鋼過程的基本任務，也是提高成品鋼質量的必要步驟。現有煉鐵新工藝流程一般為高爐煉鐵-鐵水爐外預處理-轉爐冶煉-爐外精煉-連鑄連軋或連鑄-鑄坯熱送直接軋制。其中，鋼水爐外精煉的主要目的是去除夾雜物及合金化，為了盡可能地提高成品鋼的質量，現有技術一般通過提高原材料的潔凈度、加強氧化操作、延長鎮靜時間、鋼包吹氬或加強爐體維護等手段以保證爐襯質量，除去夾雜物。但是，以上技術手段只能去除20μm以上的夾雜物，對于小于20μm的夾雜無能為力，而這些微小夾雜物更易影響鋼材質量。

因此，現有的分離除去鋼液夾雜物的手段仍有待改進。

技術實現要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出分離高溫熔體夾雜物的系統。采用該系統可以有效地分離除去高溫熔體中粒徑大于10μm的夾雜物，同時可以對高溫熔體進行脫氣，從而顯著提高采用高溫熔體制備得到的產品的品質和性能。

在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種分離高溫熔體夾雜物的系統。根據本實用新型的實施例，該系統包括：氧氣轉爐，所述氧氣轉爐具有原料入口與鋼液出口；立式高溫熔體離心設備，所述立式高溫熔體離心設備具有鋼液入口、純化鋼液出口和夾雜物出口，所述鋼液入口與所述鋼液出口相連；中間包，所述中間包具有熔體入口和熔體出口，所述熔體入口與所述純化鋼液出口相連；以及鑄軋設備，所述鑄軋設備與所述熔體出口相連。

由此，根據本實用新型實施例的分離高溫熔體夾雜物的系統通過利用立式高溫熔體離心設備對氧氣轉爐中冶煉得到的鋼液進行分離處理，從而可以有效地分離除去鋼液中粒徑大于10μm的夾雜物，經分離純化后的鋼液流入中間包，并經由中間包供給至鑄軋設備進行后續鑄軋處理。

任選的，所述立式高溫熔體離心設備包括：轉鼓，所述轉鼓具有鋼液入口和純化鋼液出口；筒狀篩板，所述筒狀篩板同軸套設在所述轉鼓內，并將所述轉鼓分隔成位于所述筒狀篩板內的鋼液腔室和位于所述筒狀篩板外的純化鋼液腔室；驅動組件，所述驅動組件與所述轉鼓相連。由此，可以通過驅動組件驅動轉鼓轉動，并使待純化的鋼液由鋼液腔室通過筒狀篩板進入純化鋼液腔室，以便利用篩板將鋼液中的夾雜物篩除，得到純化鋼液。

任選的，所述轉鼓內壁上設置有加熱組件。由此，可以在對高溫熔體進行分離處理之前進行預熱，從而提高高溫熔體的流動性。

任選的，所述立式高溫熔體離心設備進一步包括：抽真空組件，所述抽真空組件與所述轉鼓相連。由此，可以通過抽真空組件將轉鼓抽真空，從而提高分離處理的效果。

附圖說明

本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本實用新型一個實施例的分離高溫熔體夾雜物的系統結構示意圖；

圖2是根據本實用新型一個實施例的立式高溫熔體離心設備結構示意圖；

圖3是根據本實用新型一個實施例的轉鼓結構剖面示意圖；

圖4是根據本實用新型一個實施例的傘狀分料器結構俯視圖；

圖5是根據本實用新型一個實施例的分離高溫熔體夾雜物的方法流程示意圖；

圖6是根據本實用新型再一個實施例的分離高溫熔體夾雜物的方法流程示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語“相連”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種分離高溫熔體夾雜物的系統。根據本實用新型的實施例，參考圖1～4該系統包括：氧氣轉爐100、立式高溫熔體離心設備200、中間包300和鑄軋設備400。其中，氧氣轉爐100具有原料入口101與鋼液出口102；立式高溫熔體離心設備200具有鋼液入口201、純化鋼液出口202和夾雜物出口203，鋼液入口201與鋼液出口102相連；中間包300具有熔體入口301和熔體出口302，熔體入口301與純化鋼液出口202相連；鑄軋設備400與熔體出口302相連。

由此，根據本實用新型實施例的分離高溫熔體夾雜物的系統通過利用立式高溫熔體離心設備對氧氣轉爐中冶煉得到的鋼液進行分離處理，從而可以有效地分離除去鋼液中粒徑大于10μm的夾雜物，經分離純化后的鋼液流入中間包，并經由中間包供給至鑄軋設備進行后續鑄軋處理。

下面參考圖1～4對根據本實用新型的實施例分離高溫熔體夾雜物的系統進行詳細描述：

根據本實用新型的實施例，氧氣轉爐100具有原料入口101與鋼液出口102，氧氣轉爐100適于冶煉得到鋼液。根據本實用新型的實施例，冶煉得到的鋼液中一般含有較多的夾雜物并混有氮氣、氧氣等氣體，而高品質鋼種對鋼中的非金屬夾雜物(主要是氧化物、硫化物)等的數量、尺寸、分布等都有嚴格的要求，鋼液中存在的夾雜物會嚴重影響著鋼材的品質和性能，制約著鋼材的使用，因此，有必要采取措施對鋼中的夾雜物進行去除，以改善鋼材的品質和性能。

根據本實用新型的實施例，氧氣轉爐100冶煉得到的鋼液可以通過鋼包轉運至立式高溫熔體離心設備200，鋼包下部設有開口及一級閥門，鋼包下部的開口及閥門與立式高溫分離設備的下料口氣動閥門相對接，下料管設有兩級閥門。通過開啟鋼包及離心設備的閥門，可以使高溫熔體沿下料管注入高溫熔體離心分離器中，同時可以采用下料管二級氣動閥控制高溫熔體流量。

根據本實用新型的實施例，立式高溫熔體離心設備200具有鋼液入口201、純化鋼液出口202和夾雜物出口203，鋼液入口201與鋼液出口102相連，立式高溫熔體離心設備200適于對氧氣轉爐100冶煉得到的鋼液進行分離處理，以便得到純化鋼液和夾雜物。

具體地，參考圖2～4，立式高溫熔體離心設備200包括：轉鼓210、筒狀篩板220和驅動組件230。其中，轉鼓210具有鋼液入口201和純化鋼液出口202；筒狀篩板220同軸套設在轉鼓210內，并將轉鼓210分隔成位于筒狀篩板220內的鋼液腔室221和位于筒狀篩板220外的純化鋼液腔室222；驅動組件230與轉鼓210相連。

另外，立式高溫熔體離心設備200還包括：進料管1、傘狀分料器2、圓盤4、操作平臺5、高溫熔體排出通道6和夾雜物排出通道7等組件。

根據本實用新型的實施例，可以通過進料管1將待除雜鋼液供給至轉鼓210內，通過傘狀分料器2對鋼液進行均分，鋼液在重力作用下落至轉鼓下表面。根據本實用新型的實施例，通過采用傘狀分料器對鋼液進行全均分，可以避免鋼液液流因分布不均造成轉鼓離心偏離的現象，同時還可以降低鋼液液流對轉鼓底部的沖擊和侵蝕。

根據本實用新型的實施例，傘狀分料器2與轉鼓210相互獨立，并且傘狀分料器2內均勻分布有溝槽，溝槽之間通過隔板分開，鋼液可以經傘狀分料器均勻分布到轉鼓下表面上，傘狀分料器2與進料管1相連，進料管1與傘狀分料器2連接處裝有氣動閥門，以便控制高溫熔體的流量。

根據本實用新型的實施例，筒狀篩板220同軸套設在轉鼓210內，并將轉鼓210分隔成位于筒狀篩板220內的鋼液腔室221和位于筒狀篩板220外的純化鋼液腔室222，筒狀篩板220適于將鋼液與夾雜物進行分離。具體地，根據本實用新型的實施例，鋼液進入轉鼓220的鋼液腔室221后，通過驅動組件230驅動轉鼓轉動，轉鼓內鋼液進行離心運動，鋼液接觸到筒狀篩板220時，粒徑大于10μm的夾雜物被筒狀篩板220阻隔，經提純后的鋼液通過筒狀篩板220進入純化鋼液腔室222，進而純化鋼液可以通過高溫熔體排出通道6排出轉鼓，夾雜物可以通過夾雜物排出通道7排出轉鼓，另外，高溫熔體排出通道6和夾雜物排出通道7中需要氬氣保護，且保證通道內為微正壓，以防止高溫熔體被氧化。

根據本實用新型的具體實施例，轉鼓210可以設置在圓盤4上，并通過操作平臺5與驅動組件230相連，具體地，圓盤與操作平臺之間可以通過滑軌連接，通過將轉鼓設置在圓盤上，可以利用圓盤對轉鼓起到一定的支撐平衡作用。

根據本實用新型的具體實施例，轉鼓與筒狀篩板可以由高溫耐火材料制成，并且轉鼓的外表面還可以進一步設置有保溫材料層，由此，可以進一步提高系統的耐高溫性能。

根據本實用新型的具體實施例，驅動組件230還可以進一步包括：驅動電機231和驅動軸232，驅動軸232與轉鼓210相連，以驅動轉鼓轉動。

根據本實用新型的具體實施例，可以通過驅動組件驅動轉鼓以1500～4000r/min轉速轉動，由此可以進一步提高筒狀篩板分離夾雜物的效率。

根據本實用新型的具體實施例，筒狀篩板的孔徑大小可以為8～10μm，由此可以進一步提高筒狀篩板分離夾雜物的效率。

根據本實用新型的實施例，轉鼓210的內壁上還設置有加熱組件240，由此，可以在對高溫熔體進行分離處理之前進行預熱，從而提高高溫熔體的流動性，提高分離處理的效果。具體地，加熱組件可以為電加熱絲。

根據本實用新型的具體實施例，可以通過預熱組件240將立式高溫熔體離心設備預熱至1500～1800攝氏度，由此可以進一步提高分離處理的效果。

根據本實用新型的實施例，立式高溫熔體離心設備進一步包括：抽真空組件250，抽真空組件250與轉鼓210相連，抽真空組件250適于將轉鼓抽真空。具體地，可以先向轉鼓內充滿氬氣，然后再將轉鼓抽真空，由此可以通過氬氣將轉鼓內的空氣排盡，從而避免空氣中氧氣和氮氣對鋼液進行二次污染。同時，鋼液在離心過程中，其中的混有的氣體將會從鋼液中溢出，進而可以通過抽真空組件250將鋼液中混有的氣體排出轉鼓，達到凈化鋼液的作用。

根據本實用新型的具體實施例，可以通過抽真空組件250將轉鼓抽真空至70～600Pa。由此，可以進一步提高鋼液的品質。

根據本實用新型的實施例，中間包300具有熔體入口301和熔體出口302，熔體入口301與純化鋼液出口202相連，中間包300適于將純化后鋼液轉運至鑄軋設備400。

根據本實用新型的實施例，鑄軋設備400與熔體出口302相連，以便接收來自中間包300的純化后鋼液，并進行后續鑄軋處理。

由此，根據本實用新型實施例的分離高溫熔體夾雜物的系統通過利用立式高溫熔體離心設備對氧氣轉爐中冶煉得到的鋼液進行分離處理，從而可以有效地分離除去鋼液中粒徑大于10μm的夾雜物，具體地，待純化鋼液進入立式高溫熔體離心設備后，經傘狀分料器均分至轉鼓內的鋼液腔室，在轉鼓的離心轉動下，鋼液通過筒狀篩板進入純化鋼液腔室，實現與夾雜物的分離，另外，鋼液中混有的氣體可以通過抽真空組件除去，經分離純化后的鋼液流入中間包，并經由中間包供給至鑄軋設備進行后續鑄軋處理。

為了方便理解，下面參考圖5～6對采用本實用新型實施例的分離高溫熔體夾雜物的系統分離高溫熔體夾雜物的方法進行詳細描述。根據本實用新型的實施例，該方法包括：

S100：預熱

該步驟中，將立式高溫熔體離心設備進行預熱處理。

根據本實用新型的實施例，可以通過設置在高溫熔體離心設備轉鼓內壁的加熱組件對立式高溫熔體離心設備進行預熱處理。由此可以提高進入設備的高溫熔體的流動性，提高分離處理的效果。具體地，加熱組件可以為電加熱絲。

根據本實用新型的實施例，可以通過預熱組件將立式高溫熔體離心設備預熱至1500～1800攝氏度，由此可以進一步提高分離處理的效果。

S200：抽真空

該步驟中，將轉鼓進行抽真空。具體地，可以先向轉鼓內充滿氬氣，然后再將轉鼓抽真空，由此可以通過氬氣將轉鼓內的空氣排盡，從而避免空氣中氧氣和氮氣對鋼液進行二次污染。同時，鋼液在離心過程中，其中的混有的氣體將會從鋼液中溢出，進而可以通過抽真空組件將鋼液中混有的氣體排出轉鼓，達到凈化鋼液的作用。

根據本實用新型的具體實施例，可以通過抽真空組件250將轉鼓抽真空至70～600Pa。由此，可以進一步提高鋼液的品質。

S300：分離處理

該步驟中，將氧氣轉爐冶煉得到的鋼液供給至立式高溫熔體離心設備進行分離處理，以便得到純化鋼液和夾雜物。

根據本實用新型的實施例，冶煉得到的鋼液中一般含有較多的夾雜物并混有氮氣、氧氣等氣體，而高品質鋼種對鋼中的非金屬夾雜物(主要是氧化物、硫化物)等的數量、尺寸、分布等都有嚴格的要求，鋼液中存在的夾雜物會嚴重影響著鋼材的品質和性能，制約著鋼材的使用，因此，有必要采取措施對鋼中的夾雜物進行去除，以改善鋼材的品質和性能。

根據本實用新型的實施例，氧氣轉爐冶煉得到的鋼液可以通過鋼包轉運至立式高溫熔體離心設備，鋼包下部設有開口及一級閥門，鋼包下部的開口及閥門與立式高溫分離設備的下料口氣動閥門相對接，下料管設有兩級閥門。通過開啟鋼包及離心設備的閥門，可以使高溫熔體沿下料管注入高溫熔體離心分離器中，同時可以采用下料管二級氣動閥控制高溫熔體流量。

根據本實用新型的實施例，立式高溫熔體離心設備包括：轉鼓、筒狀篩板和驅動組件。其中，轉鼓具有鋼液入口和純化鋼液出口；筒狀篩板同軸套設在轉鼓內，并將轉鼓分隔成位于筒狀篩板內的鋼液腔室和位于筒狀篩板外的純化鋼液腔室；驅動組件與轉鼓210相連。

另外，立式高溫熔體離心設備200還包括：進料管、傘狀分料器、圓盤、操作平臺、高溫熔體排出通道和夾雜物通道等組件。

根據本實用新型的實施例，可以通過進料管將待除雜鋼液供給至轉鼓內，通過傘狀分料器對鋼液進行均分，鋼液在重力作用下落至轉鼓下表面。根據本實用新型的實施例，通過采用傘狀分料器對鋼液進行全均分，可以避免鋼液液流因分布不均造成轉鼓離心偏離的現象，同時還可以降低鋼液液流對轉鼓底部的沖擊和侵蝕。

根據本實用新型的實施例，傘狀分料器與轉鼓相互獨立，并且傘狀分料器內均勻分布有溝槽，溝槽之間通過隔板分開，鋼液可以經傘狀分料器均勻分布到轉鼓下表面上，傘狀分料器與進料管相連，進料管與傘狀分料器連接處裝有氣動閥門，以便控制高溫熔體的流量。

根據本實用新型的實施例，筒狀篩板同軸套設在轉鼓內，并將轉鼓分隔成位于筒狀篩板內的鋼液腔室和位于筒狀篩板外的純化鋼液腔室，筒狀篩板適于將鋼液與夾雜物進行分離。具體地，根據本實用新型的實施例，鋼液進入轉鼓的鋼液腔室后，通過驅動組件驅動轉鼓轉動，轉鼓內鋼液進行離心運動，鋼液接觸到筒狀篩板時，粒徑大于10μm的夾雜物被筒狀篩板阻隔，經提純后的鋼液通過筒狀篩板進入純化鋼液腔室，進而純化鋼液可以通過高溫熔體排出通道排出轉鼓，夾雜物可以通過夾雜物排出通道排出轉鼓，另外，高溫熔體排出通道和夾雜物排出通道中需要氬氣保護，且保證通道內為微正壓，以防止高溫熔體被氧化。

根據本實用新型的具體實施例，轉鼓可以設置在圓盤上，并通過操作平臺與驅動組件相連，具體地，圓盤與操作平臺之間可以通過滑軌連接，通過將轉鼓設置在圓盤上，可以利用圓盤對轉鼓起到一定的支撐平衡作用。

根據本實用新型的具體實施例，轉鼓與筒狀篩板可以由高溫耐火材料制成，并且轉鼓的外表面還可以進一步設置有保溫材料層，由此，可以進一步提高設備的耐高溫性能。

根據本實用新型的具體實施例，驅動組件還可以進一步包括：驅動電機和驅動軸，驅動軸與轉鼓相連，以驅動轉鼓轉動。

根據本實用新型的具體實施例，可以通過驅動組件驅動轉鼓以1500～4000r/min轉速轉動，由此可以進一步提高筒狀篩板分離夾雜物的效率。

根據本實用新型的具體實施例，筒狀篩板的孔徑大小可以為8～10μm，由此可以進一步提高筒狀篩板分離夾雜物的效率。

根據本實用新型的實施例，轉鼓的內壁上還設置有加熱組件，由此，可以在對高溫熔體進行分離處理之前進行預熱，從而提高高溫熔體的流動性，提高分離處理的效果。

根據本實用新型的具體實施例，可以通過預熱組件將立式高溫熔體離心設備預熱至1500～1800攝氏度，由此可以進一步提高分離處理的效果。

根據本實用新型的實施例，立式高溫熔體離心設備進一步包括：抽真空組件，抽真空組件與轉鼓相連，抽真空組件適于將轉鼓抽真空。具體地，可以先向轉鼓內充滿氬氣，然后再將轉鼓抽真空，由此可以通過氬氣將轉鼓內的空氣排盡，從而避免空氣中氧氣和氮氣對鋼液進行二次污染。同時，鋼液在離心過程中，其中的混有的氣體將會從鋼液中溢出，進而可以通過抽真空組件將鋼液中混有的氣體排出轉鼓，達到凈化鋼液的作用。

根據本實用新型的具體實施例，可以通過抽真空組件將轉鼓抽真空至70～600Pa。由此，可以進一步提高鋼液的品質。

S400：鑄軋處理

該步驟中，通過中間包將純化鋼液供給至鑄軋設備進行鑄軋處理。

由此，根據本實用新型實施例的分離高溫熔體夾雜物的方法通過利用立式高溫熔體離心設備對氧氣轉爐中冶煉得到的鋼液進行分離處理，從而可以有效地分離除去鋼液中粒徑大于10μm的夾雜物，具體地，待純化鋼液進入立式高溫熔體離心設備后，經傘狀分料器均分至轉鼓內的鋼液腔室，在轉鼓的離心轉動下，鋼液通過筒狀篩板進入純化鋼液腔室，實現與夾雜物的分離，另外，鋼液中混有的氣體可以通過抽真空組件除去，經分離純化后的鋼液流入中間包，并經由中間包供給至鑄軋設備進行后續鑄軋處理。

下面參考具體實施例，對本實用新型進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本實用新型。

實施例

(1)對高溫熔體分離設備進行預熱及抽真空，預熱溫度1700℃，轉鼓內先通滿氬氣后抽真空至600Pa。運行高溫熔體分離設備，轉速為3000r/min。

(2)打開離心設備進料閥門，使鋼液沿下料管注入轉鼓內，經傘狀分料器對鋼液進行均分，鋼液在重力作用下落至轉鼓下表面。

(3)鋼液在離心力的作用下，與筒狀篩板接觸，進行過濾，固體夾雜物經過濾之后通過固體夾雜物排出通道排出，經分離后的鋼液在收集室進行收集后經高溫熔體排出通道排出轉鼓。

(4)鋼液經高溫熔體排出通道流入中間包，通過中間包供給至鑄軋設備進行鑄軋處理。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。