本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)爐煉鋼領(lǐng)域，具體涉及一種吹氬站利用合金碎末微調(diào)鋼水成分的系統(tǒng)及操作方法。
背景技術(shù)：
1、各種合金在煉鋼生產(chǎn)中扮演著舉足輕重的角色，它們不僅是脫氧劑，能夠有效去除鋼水中的氧，顯著提升鋼的質(zhì)量和性能；同時(shí)，它們還作為合金元素，對(duì)鋼的性能起到合金化的作用，大大增強(qiáng)鋼材的各種性能。據(jù)統(tǒng)計(jì)每噸鋼約需消耗各類(lèi)合金20kg～50kg。
2、然而，在合金的裝卸、運(yùn)輸和入庫(kù)過(guò)程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定量的粒度小于3mm的碎末。對(duì)于一個(gè)500萬(wàn)噸級(jí)鋼鐵企業(yè)來(lái)說(shuō)，每年篩分出來(lái)的合金碎末數(shù)量驚人，可達(dá)數(shù)千噸。這部分碎末在出鋼脫氧合金化過(guò)程中，由于鋼水熱浪和收塵系統(tǒng)吸力的共同作用，大量碎末揚(yáng)起并被除塵系統(tǒng)抽走，會(huì)導(dǎo)致合金收得率降低，并增加除塵系統(tǒng)的負(fù)荷，這不僅造成了資源的浪費(fèi)，還增加了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。目前，大部分鋼企采取的措施是將篩分后的合金碎末分裝成5kg小袋，在出鋼脫氧合金化時(shí)通過(guò)人工投入的方式將其加入鋼包。這種方法雖然能夠顯著提高合金碎末的收得率，但人工勞動(dòng)強(qiáng)度較大，且效率相對(duì)較低。因此，尋找一種更為高效、便捷的方法來(lái)處理這些合金碎末，成為了鋼鐵企業(yè)亟待解決的問(wèn)題。
3、對(duì)于不需要精煉的鋼種，吹氬處理后不經(jīng)過(guò)精煉爐直上連鑄，經(jīng)常需要在吹氬站對(duì)鋼水中的成分進(jìn)行微調(diào)，直接投入各類(lèi)合金碎末，因?yàn)殇撍砻娲嬖跔t渣，合金收得率低，且合金密度低于鋼水，合金漂浮在鋼水液面，熔化速度慢，鋼水均勻性差等問(wèn)題。國(guó)內(nèi)鋼企通常采取專(zhuān)用的喂絲機(jī)把各類(lèi)合金包芯線(xiàn)快速射入鋼包底部，使合金深入鋼水內(nèi)部，同時(shí)鋼包底吹氬攪拌，實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)的微調(diào)鋼水成分，但是喂絲法需要專(zhuān)用的合金包芯線(xiàn)，價(jià)格昂貴，更為關(guān)鍵的是，包芯線(xiàn)內(nèi)的合金粉劑正是由合金碎末研磨而成。這意味著，如果能夠?qū)⒑辖鹚槟┲苯永糜诖禋逭镜奈⒄{(diào)過(guò)程中，將能夠顯著降低合金包芯線(xiàn)的采購(gòu)成本。
4、因此，亟需一種吹氬站利用合金碎末微調(diào)鋼水成分的系統(tǒng)及操作方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中不足與缺陷，提供一種吹氬站利用合金碎末微調(diào)鋼水成分的系統(tǒng)及操作方法，本系統(tǒng)與方法不僅能夠有效地將粒度小于3mm的合金碎末噴入鋼水內(nèi)部，提高合金碎末的收得率，并減少被除塵系統(tǒng)抽走的風(fēng)險(xiǎn)，減少資源浪費(fèi)，還能夠降低企業(yè)生產(chǎn)成本，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案是：一種吹氬站利用合金碎末微調(diào)鋼水成分的系統(tǒng)及操作方法，它包括料倉(cāng)、稱(chēng)量小車(chē)、小車(chē)軌道、高壓氣體系統(tǒng)、氣力輸送泵系統(tǒng)、噴槍控制系統(tǒng)、噴槍、壓力管道，所述稱(chēng)量小車(chē)設(shè)置在小車(chē)軌道上，所述料倉(cāng)位于稱(chēng)量小車(chē)的上方，且氣力輸送泵系統(tǒng)位于稱(chēng)量小車(chē)的下方，所述氣力輸送泵系統(tǒng)的一端與高壓氣體系統(tǒng)相連通，氣力輸送泵系統(tǒng)的另一端上安裝有壓力管道，壓力管道的出口處安裝有噴槍?zhuān)鰢姌屌c壓力管道均安裝在噴槍控制系統(tǒng)上，且噴槍的出口處設(shè)有鋼包車(chē)，鋼包車(chē)上設(shè)有鋼包。
3、進(jìn)一步的，所述料倉(cāng)設(shè)有若干個(gè)，料倉(cāng)的底部均為錐形，且料倉(cāng)的底部安裝有震動(dòng)給料機(jī)。
4、進(jìn)一步的，所述高壓氣體系統(tǒng)與氣力輸送泵系統(tǒng)之間設(shè)有輸氣管道。
5、進(jìn)一步的，所述氣力輸送泵系統(tǒng)包括氣力輸送泵，所述氣力輸送泵的上端安裝有下料管，下料管的上端設(shè)有下料口，且下料管的頂部安裝有自動(dòng)插板閥，所述氣力輸送泵采用q345r壓力容器板制造。
6、進(jìn)一步的，所述噴槍控制系統(tǒng)包括升降軌道，所述升降軌道的頂部安裝有滑輪組，升降軌道的底部安裝有回轉(zhuǎn)裝置，且升降軌道上活動(dòng)連接有升降小車(chē)，升降小車(chē)上安裝有升降驅(qū)動(dòng)裝置，所述升降小車(chē)的一端上安裝有噴槍。
7、進(jìn)一步的，所述噴槍由具有良好耐腐蝕性的不銹鋼內(nèi)層與能承受高溫鋼水的沖刷高鋁質(zhì)耐火外層組成。
8、進(jìn)一步的，所述稱(chēng)量小車(chē)配備高精度的稱(chēng)重傳感器，并具備自動(dòng)校準(zhǔn)功能，且稱(chēng)量小車(chē)的下方設(shè)有放料閥。
9、一種吹氬站利用合金碎末微調(diào)鋼水成分的系統(tǒng)，其特征在于：它還包括能夠控制震動(dòng)給料機(jī)的給料作業(yè)、稱(chēng)量小車(chē)的稱(chēng)量控制、高壓氣體系統(tǒng)的壓力控制、噴槍控制系統(tǒng)的升降與角度控制，并能夠能夠?qū)崟r(shí)采集鋼水的中間樣成分、鋼水重量以及鋼種標(biāo)準(zhǔn)成分中限，自動(dòng)計(jì)算出應(yīng)該噴入的各種合金碎末重量的plc控制系統(tǒng)。
10、一種吹氬站利用合金碎末微調(diào)鋼水成分的系統(tǒng)及操作方法，其特征在于：它包括以下操作方法：檢查料倉(cāng)、稱(chēng)量小車(chē)、高壓氣體系統(tǒng)、氣力輸送泵系統(tǒng)及噴槍控制系統(tǒng)是否正常，確認(rèn)高壓氣體系統(tǒng)的氣體壓力和流量是否滿(mǎn)足要求工作要求，并將合金庫(kù)篩分出來(lái)的合金碎末按種類(lèi)分別運(yùn)送至對(duì)應(yīng)的料倉(cāng)。出鋼完成后，鋼包車(chē)將鋼包運(yùn)送至吹氬工位，吹氬時(shí)間達(dá)到工藝要求后，取鋼水中間樣，送至快分實(shí)驗(yàn)室分析成分，從而根據(jù)鋼水中間樣成分、鋼種目標(biāo)成分、鋼水重量、不同合金的元素含量及收得率數(shù)據(jù)，計(jì)算出來(lái)需要的各類(lèi)合金重量。打開(kāi)對(duì)應(yīng)的料倉(cāng)的震動(dòng)給料機(jī)，并稱(chēng)量出計(jì)算得到的合金重量a。打開(kāi)氣力輸送泵的泄壓閥門(mén)，泄壓完成后，關(guān)閉泄壓閥，打開(kāi)稱(chēng)量小車(chē)的放料閥和自動(dòng)插板閥，將稱(chēng)量小車(chē)中的各類(lèi)合金碎末加入氣力輸送泵中，再關(guān)閉自動(dòng)插板閥。通過(guò)噴槍控制系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)噴槍的位置，使其對(duì)準(zhǔn)鋼包的中心位置，打開(kāi)噴槍的管道氣體閥門(mén)，調(diào)節(jié)氣體壓力至設(shè)定值，壓力設(shè)定根據(jù)噴槍插入深度計(jì)算得到，然后通過(guò)噴槍控制系統(tǒng)下降噴槍?zhuān)瑢姌寴岊^插入距離鋼水深處。打開(kāi)氣力輸送泵，使合金碎末與氣體充分流化，開(kāi)始噴吹合金碎末。完成噴吹后，先關(guān)閉氣力輸送泵，再將噴槍提升出鋼水液面，等噴槍冷卻后再關(guān)閉噴槍氣體，最后通過(guò)噴槍控制系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)噴槍至待機(jī)位置。
11、進(jìn)一步的，所述所需合金重量計(jì)算公式具體為：a＝(ω’(α)-ω”(α))×w(鋼水)/{η×ω(α)-(ω’(α)-ω”(α))}，式中，a表示合金重量，ω(α)表示合金中α元素含量，η表示該合金元素收得率，ω’(α)表示鋼水中間樣成分，ω”(α)表示鋼水目標(biāo)成分，w(鋼水)表示鋼水的重量。
12、采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明有益效果為：本系統(tǒng)與方法不僅能夠有效地將粒度小于3mm的合金碎末噴入鋼水內(nèi)部，提高合金碎末的收得率，并減少被除塵系統(tǒng)抽走的風(fēng)險(xiǎn)，減少資源浪費(fèi)，還能夠降低企業(yè)生產(chǎn)成本，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
1.一種吹氬站利用合金碎末微調(diào)鋼水成分的系統(tǒng)及操作方法，其特征在于：它包括料倉(cāng)(1)、稱(chēng)量小車(chē)(2)、小車(chē)軌道(3)、高壓氣體系統(tǒng)(4)、氣力輸送泵系統(tǒng)(6)、噴槍控制系統(tǒng)(7)、噴槍(8)、壓力管道(9)，所述稱(chēng)量小車(chē)(2)設(shè)置在小車(chē)軌道(3)上，所述料倉(cāng)(1)位于稱(chēng)量小車(chē)(2)的上方，且氣力輸送泵系統(tǒng)(6)位于稱(chēng)量小車(chē)(2)的下方，所述氣力輸送泵系統(tǒng)(6)的一端與高壓氣體系統(tǒng)(4)相連通，氣力輸送泵系統(tǒng)(6)的另一端上安裝有壓力管道(9)，壓力管道(9)的出口處安裝有噴槍(8)，所述噴槍(8)與壓力管道(9)均安裝在噴槍控制系統(tǒng)(7)上，且噴槍(8)的出口處設(shè)有鋼包車(chē)(11)，鋼包車(chē)(11)上設(shè)有鋼包(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吹氬站利用合金碎末微調(diào)鋼水成分的系統(tǒng)及操作方法，其特征在于：所述料倉(cāng)(1)設(shè)有若干個(gè)，料倉(cāng)(1)的底部均為錐形，且料倉(cāng)(1)的底部安裝有震動(dòng)給料機(jī)(101)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吹氬站利用合金碎末微調(diào)鋼水成分的系統(tǒng)及操作方法，其特征在于：所述高壓氣體系統(tǒng)(4)與氣力輸送泵系統(tǒng)(6)之間設(shè)有輸氣管道(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吹氬站利用合金碎末微調(diào)鋼水成分的系統(tǒng)及操作方法，其特征在于：所述氣力輸送泵系統(tǒng)(6)包括氣力輸送泵(6-4)，所述氣力輸送泵(6-4)的上端安裝有下料管(6-2)，下料管(6-2)的上端設(shè)有下料口(6-1)，且下料管(6-2)的頂部安裝有自動(dòng)插板閥(6-3)，所述氣力輸送泵(6-4)采用q345r壓力容器板制造。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吹氬站利用合金碎末微調(diào)鋼水成分的系統(tǒng)及操作方法，其特征在于：所述噴槍控制系統(tǒng)(7)包括升降軌道(7-2)，所述升降軌道(7-2)的頂部安裝有滑輪組(7-1)，升降軌道(7-2)的底部安裝有回轉(zhuǎn)裝置(7-5)，且升降軌道(7-2)上活動(dòng)連接有升降小車(chē)(7-4)，升降小車(chē)(7-4)上安裝有升降驅(qū)動(dòng)裝置(7-3)，所述升降小車(chē)(7-4)的一端上安裝有噴槍(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吹氬站利用合金碎末微調(diào)鋼水成分的系統(tǒng)及操作方法，其特征在于：所述噴槍(8)由具有良好耐腐蝕性的不銹鋼內(nèi)層(8-1)與能承受高溫鋼水的沖刷高鋁質(zhì)耐火外層(8-2)組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吹氬站利用合金碎末微調(diào)鋼水成分的系統(tǒng)及操作方法，其特征在于：所述稱(chēng)量小車(chē)(2)配備高精度的稱(chēng)重傳感器，并具備自動(dòng)校準(zhǔn)功能，且稱(chēng)量小車(chē)(2)的下方設(shè)有放料閥。
8.一種吹氬站利用合金碎末微調(diào)鋼水成分的系統(tǒng)，其特征在于：它還包括能夠控制震動(dòng)給料機(jī)(101)的給料作業(yè)、稱(chēng)量小車(chē)(2)的稱(chēng)量控制、高壓氣體系統(tǒng)(4)的壓力控制、噴槍控制系統(tǒng)(7)的升降與角度控制，并能夠能夠?qū)崟r(shí)采集鋼水的中間樣成分、鋼水重量以及鋼種標(biāo)準(zhǔn)成分中限，自動(dòng)計(jì)算出應(yīng)該噴入的各種合金碎末重量的plc控制系統(tǒng)。
9.一種吹氬站利用合金碎末微調(diào)鋼水成分的系統(tǒng)及操作方法，其特征在于：它包括以下操作方法：
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種吹氬站利用合金碎末微調(diào)鋼水成分的系統(tǒng)及操作方法，其特征在于：所述s2中的所需合金重量計(jì)算公式具體為：