CN201942701U - 用于转炉顶底复吹的集束式炉底供气元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型创造涉及一种用于转炉顶底复吹的集束式炉底供气元件。采用的技术方案是：由外层钢管、若干集束钢管、中芯钢管、中芯耐火材料、气室和气体输入管构成；中芯耐火材料浇注在中芯钢管内，中芯钢管的一端穿过气室，与气室底部焊接，并在气室端封闭，若干集束钢管均匀分布在中芯钢管外周，在集束钢管外套装外层钢管，外层钢管与气室焊接，气室与气体输入管焊接，集束钢管内形成集束钢管通气道；由外层钢管、若干集束钢管和中芯钢管之间的空隙形成狭缝通气道。本实用新型创造提高了供气元件的通气面积，减少了钢水对通气孔隙的润湿，可有效阻止钢水的渗透，提高了周边耐火材料的耐剥落性，可延长供气元件的使用寿命，提高钢水的质量，增加转炉运转的安全性。

Description

用于转炉顶底复吹的集束式炉底供气元件

技术领域

本发明创造涉及一种复吹转炉用的炉底供气元件，特别涉及一种用于转炉顶底复吹的集束式炉底供气元件。

背景技术

转炉顶底复吹可以改善熔池内的冶金动力学条件，加速冶金反应过程，增加钢和合金的收得率，还能提高钢的质量，是现代转炉炼钢不可缺少的技术。

目前钢厂使用的炉底供气元件按供气模式分为集束管式和狭缝式两种。

集束管式结构特点是在耐火材料中均匀分布一定数量（通常为20～30根）的内径1～3㎜，壁厚0.5～1.5㎜的耐热不锈钢管，不锈钢管的尾部和气室焊接。普通集束管式的供气元件，不锈钢管分散分布在镁碳质耐火材料中，在使用时，和钢水接触部位的耐火材料温度接近钢水温度（大于1600℃），而与钢管接触部位的耐火材料由于底吹气体对其有冷却作用，实际温度不到800℃，如此高的温差（大于800℃），并且是表层多点的高温差，在制品表面会形成很大的热应力，使制品表面非常容易出现剥落，在内部容易出现断裂的情况，体现出耐剥落性能低，残余厚度监控困难，使用寿命不高，安全性不高。另外，由于单支气管的流量小，分布比较分散，冶炼容易在元件的上表面形成渣层，阻碍气体进入钢水，影响冶炼效果。

狭缝式供气元件的结构特点是由与中心盲管同心的2～3层同心套管组成，套管之间0.2～3㎜的缝隙是底吹气体通道，全套的套管与气室相连接。狭缝式供气元件，典型的狭缝数量是2层，狭缝的宽度是1㎜。在这种供气元件的结构中，通气面积的比例是元件断面的20%，即结构中钢管多气道少，底吹气体的流量以及底吹气体对周边耐火材料的冷却作用显得不足。另外，连续的环状狭缝防钢水渗透的能力低于宽度接近的类似毛细管的独立狭缝，钢水浸润到通气管道中更容易。钢水的浸润性大，容易熔化的钢管多，使这种结构的供气元件使用时堵塞或漏钢的几率增大。

发明内容

本发明创造的目的是提供一种转炉复吹用的集束管式底吹供气元件，该供气元件能够稳定提供底吹气体，保证转炉安全，长效复吹。

本发明创造是通过下述技术方案实现的：一种用于转炉顶底复吹的集束式炉底供气元件，其特征在于：由外层钢管、若干集束钢管、中芯钢管、中芯耐火材料、气室和气体输入管构成；中芯耐火材料浇注在中芯钢管内，中芯钢管的一端穿过气室，与气室底部焊接，并在气室端封闭，若干集束钢管均匀分布在中芯钢管外周，在集束钢管外套装外层钢管，外层钢管与气室焊接，气室与气体输入管焊接，集束钢管内形成集束钢管通气道；由外层钢管、若干集束钢管和中芯钢管之间的空隙形成狭缝通气道。

上述的用于转炉顶底复吹的集束式炉底供气元件，其特征在于：集束钢管的内径为1～4㎜，壁厚为0.5～2㎜。

对比于常规的集束管式的供气元件，本发明创造有以下有益效果：

1、按上述结构制作的集束式供气元件，在制作过程不用单独焊接每一支集束钢管与气室的连接，降低了操作难度。

2、本发明可使周边耐火材料的抗剥落性能大幅度提高，避免残余厚度突然衰减，减低了炉底维护和监测难度。

3、能避免钢渣、熔渣对供气元件的堵塞，稳定、有效的提供底吹气体。

4、由于其供气更集中，流量更大，对钢水的搅拌作用更强，有助于降低终渣的碳氧积，提高钢水质量。

对比于狭缝式透气元件，本发明创造有以下有益效果：

1、同时使用微管中孔和集束管与内外层钢管的缝隙作为气体的通道，增大了气体通道的面积，提高了同期能力，使冶炼的底吹强度可进一步增加。

2、独立的狭缝或类似毛细管的微孔，比连续的狭缝更能阻止钢水的渗透，起到了防止钢水渗透堵塞的作用。

3、狭缝式供气元件中心灌注镁砂、硼砂、树脂的混合物，不能致密烧结，本发明的中芯致密耐火材料能防止钢水对供气元件的熔损，有效提高使用寿命。

4、从中芯管到外层管之间的气体通道面积多，钢管面积小，能有效防止高温钢水熔化钢管上部，防止堵塞和熔损，减小转炉后期漏钢的可能性。

本发明创造提高了供气元件的通气面积，减少了钢水对通气孔隙的润湿，可有效阻止钢水的渗透，提高了周边耐火材料的耐剥落性，可延长供气元件的使用寿命，提高钢水的质量，增加转炉运转的安全性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的A-A切面图。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种用于转炉顶底复吹的集束式炉底供气元件：由外层钢管（1）、若干集束钢管（2）、中芯钢管（3）、中芯耐火材料（4）、气室（7）和气体输入管（8）构成；

中芯耐火材料（4）浇注在中芯钢管（3）内，中芯钢管（3）的一端穿过气室（7），与气室（7）底部焊接，并在气室（7）底端封闭，若干集束钢管（2）均匀分布在中芯钢管（3）外周，并在长度方向采用点焊与中芯钢管（3）固定，在集束钢管（2）外套装外层钢管（1），外层钢管（1）与气室（7）焊接，气室（7）与气体输入管（8）焊接，集束钢管（2）内形成集束钢管通气道（5）；由外层钢管（1）、若干集束钢管（2）和中芯钢管（3）之间的空隙形成狭缝通气道（6）。

制作过程：

1、选择各种尺寸的耐热不锈钢管和耐热不锈钢微管；

2、清理中芯钢管的内孔，装入中芯耐火材料，用等静压或浇注成型的方法制成外部是中芯钢管，内部是中芯耐火材料；

3、用焊接方式在气室端封闭中芯钢管的一端；

4、在中芯钢管的外周用点焊均匀固定设计数量的集束钢管；

5、把制成的集束钢管连同中芯钢管装入外层钢管内，把中芯钢管的底部焊接在气室内，把外层钢管焊接在气室上部；

6、焊接气体输入管，完成新型集束式供气元件制作。

Claims (2)

1.一种用于转炉顶底复吹的集束式炉底供气元件，其特征在于：由外层钢管（1）、若干集束钢管（2）、中芯钢管（3）、中芯耐火材料（4）、气室（7）和气体输入管（8）构成；中芯耐火材料（4）浇注在中芯钢管（3）内，中芯钢管（3）的一端穿过气室（7），与气室（7）底部焊接，并在气室（7）端封闭，若干集束钢管（2）均匀分布在中芯钢管（3）外周，在集束钢管（2）外套装外层钢管（1），外层钢管（1）与气室（7）焊接，气室（7）与气体输入管（8）焊接，集束钢管（2）内形成集束钢管通气道（5）；由外层钢管（1）、若干集束钢管（2）和中芯钢管（3）之间的空隙形成狭缝通气道（6）。

2.按照权利要求1所述的用于转炉顶底复吹的集束式炉底供气元件，其特征在于：集束钢管（2）的内径为1～4㎜，壁厚为0.5～2㎜。

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